@phdthesis{Riedl2021,
  author    = {Riedl, Simon},
  title     = {Active tectonics in the Kenya Rift},
  doi       = {10.25932/publishup-53855},
  url       = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:kobv:517-opus4-538552},
  school      = {Universit{\"a}t Potsdam},
  pages     = {xi, 207},
  year      = {2021},
  abstract  = {Magmatische und tektonisch aktive Grabenzonen (Rifts) stellen die Vorstufen entstehender Plattengrenzen dar. Diese sich spreizenden tektonischen Provinzen zeichnen sich durch allgegenw{\"a}rtige Abschiebungen aus, und die r{\"a}umliche Verteilung, die Geometrie, und das Alter dieser Abschiebungen l{\"a}sst R{\"u}ckschl{\"u}sse auf die r{\"a}umlichen und zeitlichen Zusammenh{\"a}nge zwischen tektonischer Deformation, Magmatismus und langwelliger Krustendeformation in Rifts zu. Diese Arbeit konzentriert sich auf die St{\"o}rungsaktivit{\"a}t im Kenia-Rift des k{\"a}nozoischen Ostafrikanischen Grabensystems im Zeitraum zwischen dem mittleren Pleistoz{\"a}n und dem Holoz{\"a}n. Um die fr{\"u}hen Stadien der Entstehung kontinentaler Plattengrenzen zu untersuchen, wird in dieser Arbeit eine zeitlich gemittelte minimale Extensionsrate f{\"u}r den inneren Graben des N{\"o}rdlichen Kenia-Rifts (NKR) f{\"u}r die letzten 0,5 Mio Jahre abgeleitet. Die Analyse beruht auf Messungen mit Hilfe des digitalen TanDEM-X-H{\"o}henmodells, um die Abschiebungen entlang der vulkanisch-tektonischen Achse des inneren Grabens des NKR zu kartieren und deren Versatzbetr{\"a}ge zu bestimmen. Mithilfe von vorhandenen Geochronologiedaten der deformierten vulkanischen Einheiten sowie in dieser Arbeit erstellten ⁴⁰Ar/³⁹Ar-Datierungen werden zeitlich gemittelte Extensionsraten berechnet. Die Auswertungen zeigen, dass im inneren Graben des NKR die langfristige Extensionsrate f{\"u}r mittelpleistoz{\"a}ne bis rezente St{\"o}rungen Mindestwerte von 1,0 bis 1,6 mm yr⁻¹ aufweist und lokal allerdings auch Werte bis zu 2,0 mm yr⁻¹ existieren. In Anbetracht der nahezu inaktiven Randst{\"o}rungen des NKR zeigt sich somit, dass sich die Extension auf die Region der aktiven vulkanisch-tektonischen Achse im inneren Graben konzentriert und somit ein fortgeschrittenes Stadium kontinentaler Extensionsprozesse im NKR vorliegt. In dieser Arbeit wird diese r{\"a}umlich fokussierte Extension zudem im Rahmen einer St{\"o}rungsanalyse der j{\"u}ngsten vulkanischen Erscheinungen des Kenia-Rifts betrachtet. Die Arbeit analysiert mithilfe von Gel{\"a}ndekartierungen und eines auf Luftbildern basierenden Gel{\"a}ndemodells die St{\"o}rungscharakteristika der etwa 36 tausend Jahre alten Menengai-Kaldera und der umliegenden Gebiete im zentralen Kenia-Rift. Im Allgemeinen sind die holoz{\"a}nen St{\"o}rungen innerhalb des Rifts reine, NNO-streichende Abschiebungen, die somit das gegenw{\"a}rtige tektonische Spannungsfeld wiederspiegeln; innerhalb der Menengai-Kaldera sind die jungen Strukturen jedoch von andauernder magmatischer Aktivit{\"a}t und von Aufdomung {\"u}berpr{\"a}gt. Die Kaldera befindet sich im Zentrum eines sich aktiv dehnenden Riftsegments und zusammen mit den anderen quart{\"a}ren Vulkanen des Kenia-Rifts lassen sich diese Bereiche als Kernpunkte der extensionalen St{\"o}rungsaktivit{\"a}t verstehen, die letztlich zu einer weiter entwickelten Phase magmengest{\"u}tzter Kontinentalseparation f{\"u}hren werden. Die bereits seit dem Terti{\"a}r andauernde St{\"o}rungsaktivit{\"a}t im Kenia-Rift f{\"u}hrt zur Zergliederung der gr{\"o}ßeren Rift-Senken in kleinere Segmente und beeinflusst die Sedimentologie und die Hydrologie dieser Riftbecken. Gegenw{\"a}rtig sind die meisten, durch St{\"o}rungen begrenzten Becken des Kenia-Rifts hydrologisch isoliert, sie waren aber w{\"a}hrend feuchter Klimaphasen hydrologisch miteinander verbunden; in dieser Arbeit untersuche ich deshalb auch diese hydrologische Verbindung der Rift-Becken f{\"u}r die Zeit der Afrikanischen Feuchteperiode des fr{\"u}hen Holoz{\"a}ns. Mithilfe der Analyse von digitalen Gel{\"a}ndemodellen, unter Ber{\"u}cksichtigung von geomorphologischen Anzeigern f{\"u}r Seespiegelhochst{\"a}nde, Radiokarbondatierungen und einer {\"U}bersicht {\"u}ber Fossiliendaten konnten zwei kaskadierende Flusssysteme aus diesen Daten abgeleitet werden: eine Flusskaskade in Richtung S{\"u}den und eine in Richtung Norden. Beide Kaskaden haben die derzeit isolierten Becken w{\"a}hrend des fr{\"u}hen Holoz{\"a}ns durch {\"u}berlaufende Seen und eingeschnittene Schluchten miteinander verbunden. Diese hydrologische Verbindung f{\"u}hrte zu der Ausbreitung aquatischer Fauna entlang des Rifts, und gleichzeitig stellte die Wasserscheide zwischen den beiden Flusssystemen den einzigen terrestrischen Ausbreitungskorridor dar, der eine {\"U}berquerung des Kenia-Rifts erm{\"o}glichte. Diese tektonisch-geomorphologische Rekonstruktion erkl{\"a}rt die heute isolierten Vorkommen nilotischer Fischarten in den Riftseen Kenias sowie die isolierten Vorkommen Guineo-Congolischer S{\"a}ugetiere in W{\"a}ldern {\"o}stlich des Kenia-Rifts, die sich {\"u}ber die Wasserscheide im Kenia-Rift ausbreiten konnten. Auf l{\"a}ngeren Zeitskalen sind solche Phasen hydrologischer Verbindung und Phasen der Isolation wiederholt aufgetreten und zeigen sich in wechselnden pal{\"a}o{\"o}kologischen Indikatoren in Sedimentbohrkernen. Hier stelle ich einen Sedimentbohrkern aus dem Koora-Becken des S{\"u}dlichen Kenia-Rifts vor, der einen Datensatz der Pal{\"a}o-Umweltbedingungen der letzten 1 Million Jahre beinhaltet. Dieser Datensatz zeigt, dass etwa vor 400 tausend Jahren die zuvor relativ stabilen Umweltbedingungen zum Erliegen kamen und tektonische, hydrologische und {\"o}kologische Ver{\"a}nderungen dazu f{\"u}hrten, dass die Wasserverf{\"u}gbarkeit, die Grasland-Vergesellschaftungen und die Bedeckung durch Baumvegetation zunehmend st{\"a}rkeren und h{\"a}ufigeren Schwankungen unterlagen. Diese großen Ver{\"a}nderungen fallen zeitlich mit Phasen zusammen, in denen das s{\"u}dliche Becken des Kenia-Rifts von vulkanischer und tektonischer Aktivit{\"a}t besonders betroffen war. Die vorliegende Arbeit zeigt deshalb deutlich, inwiefern die tektonischen und geomorphologischen Gegebenheiten im Zuge einer zeitlich langanhaltenden Extension die Hydrologie, die Pal{\"a}o-Umweltbedingungen sowie die Biodiversit{\"a}t einer Riftzone beeinflussen k{\"o}nnen.},
  language  = {en}
}
@phdthesis{Zamagni2009,
  author    = {Zamagni, Jessica},
  title     = {Responses of a shallow-water ecosystem to the early Paleogene greenhouse environmental conditions : evolution of Larger Foraminifera and coral communities from the Northern Tethys},
  url       = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:kobv:517-opus-31853},
  school      = {Universit{\"a}t Potsdam},
  year      = {2009},
  abstract  = {Modern anthropogenic forcing of atmospheric chemistry poses the question of how the Earth System will respond as thousands of gigatons of greenhouse gas are rapidly added to the atmosphere. A similar, albeit nonanthropogenic, situation occurred during the early Paleogene, when catastrophic release of carbon to the atmosphere triggered abrupt increase in global temperatures. The best documented of these events is the Paleocene-Eocene Thermal Maximum (PETM, ~55 Ma) when the magnitude of carbon addition to the oceans and atmosphere was similar to those expected for the future. This event initiated global warming, changes in hydrological cycles, biotic extinction and migrations. A recently proposed hypothesis concerning changes in marine ecosystems suggests that this global warming strongly influenced the shallow-water biosphere, triggering extinctions and turnover in the Larger Foraminifera (LF) community and the demise of corals. The successions from the Adriatic Carbonate Platform (SW Slovenia) represent an ideal location to test the hypothesis of a possible causal link between the PETM and evolution of shallow-water organisms because they record continuous sedimentation from the Late Paleocene to the Early Eocene and are characterized by a rich biota, especially LF, fundamental for detailed biostratigraphic studies. In order to reconstruct paleoenvironmental conditions during deposition, I focused on sedimentological analysis and paleoecological study of benthic assemblages. During the Late Paleocene-earliest Eocene, sedimentation occurred on a shallow-water carbonate ramp system characterized by enhanced nutrient levels. LF represent the common constituent of the benthic assemblages that thrived in this setting throughout the Late Paleocene to the Early Eocene. With detailed biostratigraphic and chemostratigraphic analyses documenting the most complete record to date available for the PETM event in a shallow-water marine environment, I correlated chemostratigraphically for the first time the evolution of LF with the δ¹³C curves. This correlation demonstrated that no major turnover in the LF communities occurred synchronous with the PETM; thus the evolution of LF was mainly controlled by endogenous biotic forces. The study of Late Thanetian metric-sized microbialite-coral mounds which developed in the middle part of the ramp, documented the first Cenozoic occurrence of microbially-cemented mounds. The development of these mounds, with temporary dominance of microbial communities over corals, suggest environmentally-triggered "phase shifts" related to frequent fluctuations of nutrient/turbidity levels during recurrent wet phases which preceding the extreme greenhouse conditions of the PETM. The paleoecological study of the coral community in the microbialites-coral mounds, the study of corals from Early Eocene platform from SW France, and a critical, extensive literature research of Late Paleocene - Early Eocene coral occurrences from the Tethys, the Atlantic, the Caribbean realms suggested that these corals types, even if not forming extensive reefs, are common in the biofacies as small isolated colonies, piles of rubble or small patch-reefs. These corals might have developed 'alternative' life strategies to cope with harsh conditions (high/fluctuating nutrients/turbidity, extreme temperatures, perturbation of aragonite saturation state) during the greenhouse times of the early Paleogene, representing a good fossil analogue to modern corals thriving close to their thresholds for survival. These results demonstrate the complexity of the biological responses to extreme conditions, not only in terms of temperature but also nutrient supply, physical disturbance and their temporal variability and oscillating character.},
  language  = {en}
}