Grabungen, Grabungsberichte, Forschungsreisen

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Beagle Reise im Darwin Jahr

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Mit MS Merian auf Forschungsreise - Tauchgänge mit JAGO - rund um Svalvard

1. Wochenbericht der Merian-Ausfahrt

2. Wochenbericht der Merian-Ausfahrt

3. Wochenbericht der Merian-Ausfahrt

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Die Wissenschaftliche Grabung auf den Versteinerten Wald
von Chemnitz-Hilbersdorf

Stimuliert durch das internationale UN-Jahr der Erde 2008 und in Vorbereitung der Bewerbung der Stadt Chemnitz um Anerkennung ihres Versteinerten Waldes als Weltnaturerbe der Unesco organisierte das Museum für Naturkunde auf einem knapp 500 m² großen Areal eine wissenschaftliche Grabung, wahrscheinlich die erste paläontologische Grabung überhaupt in Chemnitz - jenseits sporadischer Funde im täglichen Baugeschehen. Am 4. April 2008, dem 167. Geburtstag von Gründungsdirektor Johann Traugott Sterzel, begann das Grabungsvorhaben an der Frankenberger Straße 61 in Chemnitz. Damit ging im 140. Jahr des Bestehens des ältesten städtischen Museums in Chemnitz für das Team ein lang gehegter Traum in Erfüllung.
Die Fossillagerstätte des Versteinerten Waldes von Chemnitz bietet mannigfaltige Möglichkeiten, Kenntnisse über die Lebewelt des Perms zu gewinnen. Generationen von Forschern beschäftigten sich nicht nur mit der Anatomie der paläozoischen Pflanzen, sondern halfen auch dabei, den Prozess der Fossilwerdung näher zu beleuchten. Heute ist unser Kenntnisstand an einem Punkt angelangt, der eine wissenschaftliche Grabung als einen logischen nächsten Schritt fast schon zwingend erforderlich machte. Zu verlockend war die weltweit einzigartige Chance, ein in Tuff konserviertes, über 290 Mio. Jahre altes Ökosystem in-situ anzutreffen und im Detail erforschen zu können. Für die Zeit des frühen Perms gehören die dreidimensional-strukturerhaltenen Permineralisationen aus Chemnitz zu den weltweit aussagekräftigsten Pflanzenfossilien. Die Sammlung des Museums und einzelne Neufunde bildeten in den letzten Jahren die Grundlage für die Revision einzelner Taxa (z.B. Arthropitys, Calamitea) zu einem Zeitpunkt, als die nunmehr durchgeführte Grabung noch nicht abzusehen war. Umso erfreulicher ist es aber, dass nunmehr zahlreiche herausragende Funde insbesondere das in den letzten Jahren stark modifizierte Bild von den Calamiten des Perms stützen und weiter präzisieren. Neben den vielfältigen organisatorischen Notwendigkeiten, welche im Vorfeld einer Grabung in bebautem Gebiet zu bedienen sind, wurden insbesondere Recherchen zum historischen Fundgebiet versteinerter Hölzer in Chemnitz durchgeführt. Unterlagen im Liegenschaftsamt der Stadt ergaben, dass es sich bei dem avisierten Grabungsgrundstück um eine schon immer existierende Bebauungslücke handelt – ein nahezu unverritztes Areal inmitten der Großstadt. Auf der geologischen Spezialkarte von 1907 (Section Chemnitz, Blatt 96, Siegert & Danzig) sind die umliegenden Häuser noch nicht eingezeichnet, damalige Sammler orientierten sich am Höhenmesspunkt 340,8 m, welcher in unmittelbarer Nachbarschaft zum Grabungsareal liegt. In der Sammlung des Museums für Naturkunde fand sich dieser Punkt nicht selten als Fundortangabe auf historischen Originaletiketten attraktiver Psaronien und Medullosen.
Im Oktober 2007 wurden auf dem avisierten Gelände mehrere Erkundungsschachtungen durchgeführt. Ziel war in erster Linie der Ausschluss anthropogener Beeinflussung auf dem potenziellen Grabungsareal. Die fünf Schürfe wurden gleichmäßig verteilt ausgeführt, markante Auffüllungen oder gar Fundamente wurden dabei nicht angetroffen.
In Vorbereitung der Grabung erfolgten im Dezember 2007 sowie im Januar und im April 2008 oberflächengeophysikalische Messungen. Diese hatten zum Ziel, die angewendeten Verfahren Georadar (Ground Penetrating Radar) und Widerstandsgeoelektrik auf ihre Eignung zur Erkundung von Vorkommen versteinerter Hölzer sowie der begleitenden geologischen Bedingungen zu testen. Die Testbedingungen waren hier auch deshalb besonders günstig, da das nachträgliche Aufgraben der Fläche eine eingehende Untersuchung der Ursachen für eventuell im Messbild erkennbare Anomalien in Aussicht stellte. Durch die Messungen auf dem Grabungsgelände galt es zu untersuchen, ob versteinerte Hölzer – insbesondere größere Stämme – durch das Messverfahren lokalisiert werden können und ob die Tiefenlage der Fundschichten feststellbar ist. Vier Monate vor Grabungsstart erfolgte die erste Messung. Dazu wurde eine Messapparatur vom Typ SIR-10 der Firma Geophysical Survey Systems Inc. mit einer Antenne von 50 MHz und anschließend von 200 MHz eingesetzt. Bei der Auswertung der Messergebnisse in Form von Profil- und Tiefenschnitten zeigte sich leider, dass unter den gegebenen Standortbedingungen kein signifikanter Nachweis versteinerter Hölzer mit dem gewählten Verfahren möglich ist. Die zahlreichen, in der bis zu 2 m mächtigen Lockergesteinsdecke enthaltenen Gesteins- und Kieselholzfragmente beeinträchtigen das Radarsignal bereits so stark, dass tiefer liegende Reflexionsflächen nicht mehr detektierbar waren. Dies ist wohl einerseits in der starken Klüftigkeit des anstehenden Tuffs begründet, andererseits sind nach bisherigem Grabungsbefund auf der Messfläche ganz überwiegend Stämme und Äste kleinerer Durchmesser angetroffen worden, an denen sich ohnehin nur in geringem Umfang Reflexion hätte ergeben können.
Auf dem Grabungsgelände wurden ferner zwei widerstandsgeoelektrische Flächenmessungen durchgeführt. Diese so genannten 3D-tomographischen geoelektrischen Widerstandsmessungen erfolgten unter Verwendung einer Messapparatur vom Typ GMS 150 der Firma GeoSys Umwelttechnik und Geogeräte GmbH Leipzig. Die erste Messung wurde auf der intakten Rasenfläche während einer relativ trockenen Witterungsperiode am 13.01.2008 vorgenommen. Auf einer Fläche von 18 x 18 m wurden insgesamt 100 Elektroden im Abstand von je 2 m angeordnet. Eine zweite Messung erfolgte am 13.04.2008, nachdem Mutterboden und Hangschutt auf etwa 1,5 bis 1,7 m Mächtigkeit mittels Baggertechnik von der Fläche entfernt worden waren. In den Tagen vor der zweiten Messung waren intensive Niederschläge zu verzeichnen. Infolge des geringeren Teufenabstandes zum fossilführenden Horizont und der intensiven Durchfeuchtung des Bodens ergaben sich bei der zweiten Messung deutlicher ausgeprägte Widerstandskontraste mit zum Teil hochohmigen, gut differenzierbaren Anomalien. Wie sich während des anschließenden Grabungsgeschehens zeigte, korrelieren dabei mindestens zwei dieser Anomalien mit der Lage größerer Kieselhölzer im Untergrund. Ein etwa mittig zur Nordostböschung und ca. 3 m im Grabungsfeld aufrecht (in-situ-) stehender Gymnospermen-Stamm von etwa 0,4 m Durchmesser zeigte sich als deutliche Widerstandsanomalie. Bei der zweiten Messung ebenfalls deutlich abgrenzbar war ein liegender Stamm im Nordfeld der Grabung. Dieser hat einen Durchmesser von etwa 0,35 m und lag zum Untersuchungszeitpunkt bei ca. 3 m unter Geländeoberkante. Im Ergebnis der vorläufigen Auswertung kann festgestellt werden, dass widerstandsgeoelektrische Flächenmessungen unter bestimmten Bedingungen geeignet sind, Kieselhölzer im Boden zu detektieren. Dazu ist allerdings in jedem Fall die Erstellung eines an das konkrete Messgebiet angepassten räumlichen Widerstands-Tiefen-Modells erforderlich. Die Kieselhölzer bilden sich darin als relativ hochohmige Maxima in einer vergleichsweise niederohmigen Matrix ab. Zur Vorerkundung höffiger Areale von Kieselholzvorkommen stellt die Oberflächen-Geoelektrik als zerstörungsfreies Verfahren eine sinnvolle Ergänzung klassischer Erkundungsmethoden wie Bohren und Schürfen dar. Geologische Grenzen lassen sich unter den Bedingungen des Chemnitzer Rotliegend nicht nachweisen, da hierfür die Widerstandskontraste zwischen den einzelnen Horizonten zu gering sind.
Am 18.02.2008 wurden in Ergänzung der Schürfe zwei Kernbohrungen von 150 mm Durchmesser auf dem Grabungsgelände niedergebracht. Ziele waren die Gewinnung von Schichtprofilen und die Ermittlung der Grabungstiefe, mit der schließlich die Aushubmassen bestimmt werden konnten und der Aufwand der Erschließung zu kalkulieren war. Die Grabungstiefe wird hierbei von der Mächtigkeit des Zeisigwald-Tuffs bestimmt. Die Kerne erbrachten unter dem Bodenhorizont tuffogenen, stückigen, verlehmten Hangschutt und rötliches (ungebleichtes) mürbes Tuffgestein. Bei einer Tiefe von ca. 5 m unter Geländeoberkante wurde die Basis des Zeisigwald-Tuffs durchteuft und damit die Plantiefe erreicht. Heute wissen wir um das felsartige, von Klüften durchsetzte Tuffgestein mit seinen vielen grünlich-grauen Bleichungszonen. In den Bohrkernen fanden sich diese Details leider nicht abgebildet.
Von April bis Mitte November wurde jeweils von Montag bis Freitag gegraben, an den Wochenenden wurden für die Bevölkerung Führungen angeboten. Von Anbeginn an erfolgte eine begleitende Filmdokumentation der Grabung. Auf Beschluss des Medienrates der Sächsischen Landesanstalt für privaten Rundfunk und neue Medien wurde für das Filmprojekt „Ausgrabung des Versteinerten Waldes in Chemnitz“ von Dr. Joachim Zill, Fa. Audiovision Chemnitz, eine Förderung genehmigt.
Ende November 2008 waren circa 2/3 der Grabungsfläche auf etwa 4 m Tiefe freigelegt. An einer Zielschachtung im Südteil der Grabungsfläche wurde die Basis des Zeisigwald-Tuff-Horizontes bei 5,2 m erreicht. Bei diesem Stand wurde die Grabung unterbrochen, die Böschungen wurden abgedeckt, im Frühjahr 2009 sollen die Arbeiten fortgeführt werden. Einerseits wurden die wissenschaftlichen Erwartungen bereits jetzt weit übertroffen, andererseits kann zum gegenwärtigen Zeitpunkt noch keine umfassende Auswertung und Analyse der gewonnenen Daten erfolgen. Es wurden bislang etwa 200 Funde katalogisiert (jeweils 100 aus dem Hangschutt und aus dem Anstehenden), einige der spektakulärsten sind seit Oktober 2008 im Museum zu sehen. Sämtliche Funde wurden in das Museum verbracht, ein Teil davon wird derzeit präpariert bzw. für Forschung und Präsentation vorbereitet. Ferner wurden über 1000 Fundfotos und 80.000 Webcam-Bilder gemacht, 300 Gesteinsproben entnommen und 2000 3D-Messpunkte im Gelände erfasst. Die Auswertung dieses Datenmaterials erfolgt in Zusammenarbeit mit anderen Institutionen und wird voraussichtlich mehrere Jahre dauern.
Hauptbestandteil der Flora bilden die Gymnospermen, vorwiegend vom Dadoxylon-Typ. Darunter befinden sich vier größere, horizontal eingebettete Stammsegmente und drei noch in Wuchsposition aufrecht stehende Stammbasen. Den größten Teil bilden jedoch abgebrochene Äste und Verzweigungen, welche in der Nähe der Stämme im Gestein liegen. Erstmals kann bei einem liegenden Gymnospermen-Stamm der Verzweigungsmodus detaillierter beobachtet werden. Weiterhin kamen acht kleinere Stämme des Farnsamers Medullosa zum Vorschein. Sechs dieser Achsen stehen noch aufrecht (in-situ), einer zeigt an seinem terminalen Ende noch Wedelstielbasen sowie vereinzelt Abdrücke kleiner parallelnerviger Blätter. Vier Funde des Baumfarnes Psaronius simplex konnten identifiziert werden, einer davon an der Basis noch in Wuchsposition, weiter oben jedoch durch auflagernde Pyroklastika in Richtung Westen umgebrochen und horizontal eingebettet, ein weiterer basaler Stammteil ebenfalls aufrecht stehend. Drei Calamitenstämme vom Typ Arthropitys, von denen einer eine reiche Verzweigung aufweist und eine völlig neue Wuchsform-Rekonstruktion ermöglichen wird, zeugen ferner von der diversen Flora.
Knapp 40 Sponsoren und Spender engagierten sich im Rahmen unseres Grabungsvorhabens und ermöglichten es überhaupt.
Die Qualität der Berichterstattung in lokalen, nationalen und internationalen Medien aller Art war unerwartet hoch. Die Grabung wurde als externe Sonderausstellung des Museums organisiert und ist sowohl in wissenschaftlicher als auch touristischer Sicht als großer Erfolg zu werten. Mit der Grabung hat das Museum für Naturkunde nicht nur die touristische Relevanz des Versteinerten Waldes eindrucksvoll unter Beweis gestellt, sondern eine herausragende Medienkampagne für Chemnitz initiiert. Keine Aktivität hat 2008 in Chemnitz mehr hochkarätige Medienbeiträge (TV, Funk, Internet, Print) generiert als die Grabung des Museums. Auch diesem Umstand ist es wohl geschuldet, dass für unser Projekt mittlerweile eine breite Unterstützung existiert. Den zahlreichen Sponsoren, den sehr interessierten Bürgern der Stadt, ca. 4000 Besuchern aus ganz Deutschland und über 70 Wissenschaftlern aus 13 Ländern ist es daher zu danken, dass unsere Grabung 2009 fortgesetzt und zu einem erfolgreichen Abschluss geführt werden kann.

Die wissenschaftliche Grabung auf den Versteinerten Wald geht weiter bis Ende 2009.
Zu folgenden Terminen werden öffentliche Führungen für Gäste und Besucher angeboten:
23. und 24. Mai (10 bis 18 Uhr)
20. und 21. Juni (10 bis 18 Uhr)
18. und 19. Juli (10 bis 18 Uhr)

Info und Webcam unter www.naturkunde-chemnitz.de

Ronny Rößler, Chemnitz

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Viele Wirbeltier-Fossilien bei Götzenhain geborgen
Neue Erkenntnisse für die Wissenschaft

Das reichste Material von Wirbeltieren, das bisher aus dem westdeutschen höheren Rotliegend (Perm, Erdaltertum) bekannt ist, ist heuer beim Dreieicher Ortsteil Götzenhain (Landkreis Offenbach am Main) aus den 290 Millionen Jahren alten Ablagerungen eines Süßwassersee geborgen worden. Zahlreiche Belege von Haien, Schmelzschupper-Fischen und molchähnlichen Sauriern gruben Mitglieder der Arbeitsgruppe Palaeo-Geo e. V., Kelkheim, in der Baustelle der Ortsumfahrung Götzenhain aus. Über 300 Funde aus der von April bis November dieses Jahres dauernden Grabungskampagne konnten dem Hessischen Landesmuseum Darmstadt übergeben werden; dort werden sie wissen­schaftlich ausgewertet. Das Landesamt für Denkmalpflege Hessen, Wiesbaden, hatte dem Museum, in dessen Auftrag dann wiederum die Vereinsmitglieder tätig wurden, hierfür eine Nachforschungs­genehmigung erteilt, und damit die rechtliche Grundlage für die Notgrabungen geschaffen.

"Durch diese Baustelle hat sich ein für die Region einmaliges Fenster in die Erdgeschichte geöffnet", so Wolfgang Ott, Offenbach, der mit der Grabungsleitung vor Ort betraut worden war. Bislang seien Fossilien aus diesen Schichten nur zufällig und selten im Raum Dreieich entdeckt worden. Schon jetzt sei festzustellen, dass durch die konzertierte Aktion und den Arbeitseinsatz der Vereinsmitglieder wichtige neue Erkenntnisse für die Forschung gewonnen werden konnten.

Eine erste wissenschaftliche Sichtung der Funde durch den Geologen Thomas Schindler, Spabrücken, im Hessischen Landesmuseum hat ein für das westdeutsche höhere Rotliegend bislang artenreichstes Spektrum an Wirbeltieren ergeben. Außerdem ist bedeutsam, dass unter den Funden außergewöhnlich viele artikulierte Individuen sind. Erstmals im Sprendlinger Horst sind größere Amphibien nachgewiesen worden. Der Fund eines weiteren, bisher nur in Rheinland-Pfalz bekannten molchähnlichen Amphibs (Eimerisaurus) dokumentiert die damals bestehende Verbindung zwischen den beiden Seebecken - dem Hessischen Becken, zu dem der Ablagerungsraum bei Götzenhain gehört, und dem Saar-Nahe-Becken. Weiterhin belegt der Fund eines Schmelzschupper-Fisches mit einer ursprünglichen Gesamtlänge von 50 cm das größte bisher weltweit bekannte Exemplar dieser "Stumpfflosser" genannten Fischfamilie (Amblypteriden).

Weitere Aufschlüsse über die damalige Lebewelt sind, so Ott, nach der Auswertung der Geländedaten durch Fachwissenschaftler und der Präparation von Fundstücken durch Mitglieder der Arbeitsgruppe zu erwarten.

Die inzwischen auf fast 70 Mitglieder angewachsene Arbeitsgruppe Palaeo-Geo e. V., Kelkheim, die im Juni 2004 gegründet wurde, hat es sich vor allem zur Aufgabe gesetzt, Fossilien zu bergen und zu präparieren, um sie der Wissenschaft zugänglich zu machen. Zudem wird an den monatlichen Vereinsabenden und in Ausstellungen über paläontologische Themen informiert und es werden Exkursionen zu Fossilien-Fundstellen und Museen sowie Tauschtage durchgeführt. Im Internet kann man sich über die Arbeitsgruppe unter www.palaeo-geo-ev.de unterrichten: Hier werden Fotos von den Grabungsaktivitäten und einige Fossilien in der "Bildergalerie" ab Anfang Februar zu sehen sein.

Wolfgang Ott 16.12.2006

Jahresrückblick der Arbeitsgruppe Palaeo-Geo e.V., Kelkheim, für 2006

Jahresrückblick der Arbeitsgruppe Palaeo-Geo e.V., Kelkheim, für 2007

Jahresrückblick der Arbeitsgruppe Palaeo-Geo e.V., Kelkheim, für 2009 als PDF

Jahresrückblick der Arbeitsgruppe Palaeo-Geo e.V., Kelkheim, für 2008 als PDF

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Neue Dinosaurierfährten aus Niedersachsen