Last Interglacial paleosols with Argic horizons in Upper Austria and Central Russia: Pedogenetic and paleoenvironmental inferences from comparison with the Holocene analogues

Abstract

Abstract. In vielen Löss-Paläoboden-Sequenzen der gemäßigten Breiten Europas ist das letzte Interglazial (dt.: Eem, russ.: Mikulino) durch einen Bt-Horizont (Argic horizon nach WRB) repräsentiert, der als pedologisches Resultat entsprechender bioklimatischer Bedingungen dieser Zeit gedeutet wird. Wir untersuchten mikromorphologische, physikalische/chemische (Gesamtelementzusammensetzung, Korngrößenverteilung und dithionitlösliches Eisen) und mineralogische Charakteristika im Profilabschnitt des Eem-Luvisols in Oberösterreich (Oberlaab) und des Mikulino-Albeluvisols in Zentralrussland (Alexandrov Grube nahe Kursk). Aus dem Vergleich der Paläoböden mit entsprechenden rezenten Böden ergeben sich paläoökologische und chronologische Schlussfolgerungen. Beide Profile zeigen eine Reihe von Charakteristika, die auf Verwitterung primärer Minerale und Tonminerale sowie Tonverlagerung und redoximorphe Prozesse hinweisen. Die Paläoböden zeigen jeweils eine weiter fortgeschrittene Entwicklung im Vergleich zu entsprechenden holozänen Böden, jedoch anhand unterschiedlicher pedogenetischer Merkmale. Der Eem-Luvisol in Oberösterreich weist ein höheres Maß an Tonverlagerung auf, was durch einen höheren Tongehalt und zahlreiche Toncutane im Bt-Horizont gezeigt wird. Der Mikulino-Albeluvisol in Zentralrussland ist stärker von Auswaschung und Stauwasser betroffen, was sich in tieferer und stärkerer Ansammlung von gebleichtem schluffigem Material und Tonverarmung zeigt. Wir nehmen an, dass das Ausgangsmaterial diese unterschiedliche Entwicklung hervorruft. Der russische Albeluvisol bildete sich auf Dnjepr-Löss, welcher im Vergleich zu den Riss-Lössen Oberösterreichs ärmer an leicht verwitterbaren Mineralen ist und daher eine geringere Kapazität Säure zu puffern sowie Ton neu zu bilden aufweist. Das fortgeschrittenere Entwicklungsstadium des letztinterglazialen Bodens im Vergleich zu holozänen Böden, die allgemein demselben Bodentyp entsprechen, spricht für eine längere Bodenentwicklungsphase, was mit paläobotanischen Ergebnissen in Einklang steht. Einerseits könnte der letztinterglaziale Paläoboden neben dem MIS 5e auch Teile des MIS 5d umfassen, andererseits könnte eine intensivere Paläobodenentwicklung durch das wärmere und feuchtere Paläoklima während der Interglazialphase des MIS 5e verursacht werden. Mehrere Phasen der Tonverlagerung, unterbrochen durch frostdynamische Strukturierung und Deformation sind im eemzeitlichen Bt-Horizont in Oberösterreich nachweisbar. Die noch weiter reichende Entwicklung könnte bis in noch jüngere Frühwürm-Interstadiale gereicht haben.