Paleoclimatic interpretation of a thick intra-saalian paleosol the “bleached loam” on the drenthe moraines of Northern Germany

Abstract

In the Red Cliff of the Isle of Sylt (55°N) the exposed Drenthe till is weathered to depths generally exceeding 10 m and contains a bleached paleosol (“bleached loam”) at locations with plane relief. A light greyish bleached horizon, some 2–4 m thick and extremely poor in free Fe and Mn oxides, overlies a thick, reddish brown oxide-enrichment horizon which displays the same textural and structural characteristics. The “bleached loam” is overlain by a younger, brownish coloured “upper moraine” with an Eemian lessivé soil on top which after formation underwent periglacial reworking. This stratigraphic superposition makes it possible to deduce the existence of a weathering period within the Saalian glaciation complex. The mobilization of the oxides in the bleached horizon under primarily reducing conditions, their vertical translocation following a redox gradient and finally the formation of lepidocrocite in the enrichment horizon might indicate a pedogenesis under markedly humid climatic conditions lacking permafrost. Results of pollen analyses from samples of the “bleached loam” corroborate the paleopedological interpretation. The predominance of ERICACEAE and GRAMINEAE as well as the lack of arboreal vegetation indicates cool humid conditions during soil formation. In dem meist über 10 m tief verwitterten Drenthe-Geschiebelehm am Roten Kliff auf Sylt tritt in den Bereichen mit ebenem Relief ein als “Bleichlehm” bezeichneter Paläoboden auf. Oberhalb eines mächtigen rotbraunen Oxid-Anreicherungshorizontes ist bei gleichbleibenden Substrat- und Gefügeeigenschaften ein 2–4 m mächtiger, hellgrauer, an freien Fe- und Mn-Oxiden stark verarmter Bleichhorizont entstanden. Die spätere Überlagerung des “Bleichlehms” durch eine ungebleichte, braune “obere Moräne”, in der oberflächennah eine periglazial gestörte Parabraunerde des Eem-Interglazials ausgebildet ist, erlaubt seine stratigraphische Einstufung in eine Verwitterungsperiode innerhalb des Saaleeiszeit-Komplexes. Die Mobilisierung der pedogenen Oxide im Bleichhorizont in einem ehemals reduzierenden Milieu und ihre vertikale Verlagerung an einem Redoxgradienten spricht zusammen mit dem Auftreten von Lepidokrokit im Anreicherungshorizont für eine pedogenetische Entstehung durch Naßbleichung unter humiden Klimaverhältnissen ohne Dauerfrostboden. Ergebnisse von Pollenanalysen an Proben aus dem “Bleichlehm” stehen in guter Übereinstimmung mit der paläopedologischen Interpretation. Die Dominanz von ERICACEAE und GRAMINEAE sowie das Fehlen von Baumvegetation deutet auf kühlhumide Bedingungen während der Bodengenese hin.