Quaternary Science Journal - Computerauswertung von Seespiegeldaten für das IGCP—Projekt Nr. 61 by Geozon Science Media

Eiszeitalter

Gegenwart

183—201 11 Abb.

Hannover

1980

Computerauswertung von Seespiegeldaten für d a s IGCP-Projekt Nr. 61 HORST PREUSS *) Sea level, data processing, computer, radiometric dating, Holocene Northsea, North West German Lowlands K u r z f a s s u n g : Ein Teil des deutschen Beitrages zum I G C P Sea Level Project war die Computerauswertung von Seespiegeldaten. Dies umfaßte den E n t w u r f eines Formblattes für die Datenerfassung sowie die Entwicklung eines Computerprogrammsystems zur Auswertung und Verarbeitung der Daten bis zu graphischen Zeit-/Tiefen-Diagrammen für verschiedene Meeresspie gelstände innerhalb der letzten 10 000 Jahre. Zur Verarbeitung vorgesehen sind alle Daten, die einen Zeit-/Tiefen-Bezug zum Meeresspiegel haben, vorwiegend jedoch solche von radiometrisch datierten Meeresspiegel-Indikatoren. Besonders hervorgehoben wird die Möglichkeit der Umrechnung der zumeist unterschiedlichen Basisdaten auf eine einheitliche Bewertungsgrundlage, so daß direkte Vergleiche zwischen den einzelnen Zeit-/ Tiefen-Diagrammen von verschiedenen Küstenregionen und gegründet auf Daten der verschieden sten Labors erlaubt sind. Mehrere Beispiele von Umrechnungen und Darstellungen in Form von Diagrammen sind dieser Publikation beigegeben. [ C o m p u t e r E v a l u a t i o n of S e a L e v e l D a t a f o r I G C P - P r o j e c t N o . 6 1 ] A b s t r a c t : Part of the German contribution to the I G C P Sea Level Project was the compu ter evaluation o f sea level data. This included the development o f a form for the data collection as well as the development o f a set of computer programs for evaluating and retrieving data for display in time/depth graphs for various positions o f the sea level within the last 10.000 years. It is planned to evaluate all data which have a time/depth relation to sea level, but especially those of radiometrically dated sea level indicators. The possibility for converting the basic data into a homogeneous form to permit direct comparison o f individual time/depth graphs o f various coastal regions and data from different laboratories is especially emphasised. Several examples for transformations and representations in graphs are included in this publication. Inhaltsverzeichnis 1. 2. 3. 4. 5.

Einleitung K o n z e p t i o n eines C o m p u t e r p r o g r a m m s y s t e m s D a t e n e r f a s s u n g und F o r m b l a t t e n t w i c k l u n g Datenverarbeitung mit L i s t e n - und Plotterausgang Schriftenverzeichnis

1 . Einleitung D a s P r o j e k t N r . 61 des I n t e r n a t i o n a l e n G e o l o g i s c h e n K o r r e l a t i o n s p r o g r a m m e s ( I G C P ) m i t dem T i t e l „ S e a L e v e l C h a n g e s D u r i n g t h e last D e g l a c i a l H e m i c y c l e " w i r d a u f n a t i o n a l e r E b e n e seit 1 9 7 5 v o n d e r Deutschen Forschungsgemeinschaft ( D F G ) g e f ö r d e r t . E i n deutscher B e i t r a g z u d e m i n t e r n a t i o n a l e n P r o j e k t w a r d a b e i der V e r s u c h , S e e s p i e g e l d a t e n m i t H i l f e der C o m p u t e r v e r a r b e i t u n g ( A r b e i t s g r u p p e PREUSS, STREIF, VINKEN, N L f B H a n n o v e r ) auszuwerten. *) Anschrift des Verfassers: Dr. H. P r e u s s , schung, Stilleweg 2, D-3000 Hannover 51.

Niedersächsisches Landesamt für Bodenfor

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Computerauswertung von Seespiegeldaten für das I G C P - P r o j e k t Nr. 61

185

D e r A n s a t z hierzu w u r d e erstmals w ä h r e n d eines Treffens einer G r u p p e v o n T e i l n e h m e r n a m I G C P - P r o j e k t N r . 6 1 in H a a r l e m ( N i e d e r l a n d e ) i m J a h r e 1 9 7 5 d i s k u t i e r t . D i e T e i l n e h m e r waren sich d e r großen M e n g e n v o n global g e s a m m e l t e n M e e r e s s p i e g e l daten b e w u ß t u n d e r k a n n t e n d i e P r o b l e m e , d i e in der H e t e r o g e n i t ä t der D a t e n l i e g e n . A n eine C o m p u t e r v e r a r b e i t u n g dieser D a t e n w u r d e n damals die H o f f n u n g e n geknüpft, die z w i n g e n d e E i n h e i t l i c h k e i t b e i d e r A u s w e r t u n g u n d D a r s t e l l u n g zu erreichen u n d dadurch d i r e k t e V e r g l e i c h e zu e r m ö g l i c h e n . V i e l e d e r publizierten M e e r e s s p i e g e l a n s t i e g s k u r v e n v o n verschiedenen K ü s t e n b e r e i chen zeigen g r o ß e U n t e r s c h i e d e i m I n h a l t u n d in d e r K o n s t r u k t i o n . D i e A n w e n d u n g eines C o m p u t e r p r o g r a m m s zur A u s w e r t u n g der B a s i s d a t e n erscheint s i n n v o l l , u m i n d i v i d u e l l e K o n s t r u k t i o n s - E i g e n h e i t e n z u v e r m e i d e n . A u ß e r d e m wird die testweise A n w e n d u n g v e r schiedener M o d e l l e oder M o d e l l v o r s t e l l u n g e n z u m Meeresspiegelanstieg und seinen steu ernden F a k t o r e n ermöglicht. H i e r sind G e s c h w i n d i g k e i t und die W i e d e r h o l b a r k e i t der R e c h e n v o r g ä n g e mit v e r ä n d e r t e n P a r a m e t e r n v o n entscheidender B e d e u t u n g . D a s Z i e l , eine eustatische M e e r e s s p i e g e l a n s t i e g s k u r v e v o n g l o b a l e r A u s s a g e k r a f t zu g e w i n n e n , schien durch F a k t o r a n a l y s e und V e r g l e i c h e der R e g i o n a l k u r v e n e r r e i c h b a r , so d a ß der A u f w a n d der E r f a s s u n g von B a s i s d a t e n in c o m p u t e r v e r a r b e i t b a r e r F o r m als l o h nend b e t r a c h t e t werden k a n n . D i e einzelnen S c h r i t t e von der K o n z e p t i o n eines C o m p u t e r p r o g r a m m s y s t e m s , der E r f a s s u n g von B a s i s d a t e n , ihre A u f b e r e i t u n g und V e r a r b e i t u n g sowie i h r e A u s g a b e und graphische D a r s t e l l u n g sollen im f o l g e n d e n n a c h g e z e i c h n e t werden. 1. K o n z e p t i o n eines C o m p u t e r p r o g r a m m s y s t e m s A u s g e h e n d v o n den o b e n beschriebenen A u f g a b e n s t e l l u n g e n w u r d e die K o n z e p t i o n eines P r o g r a m m s y s t e m s m i t d e r K u r z b e z e i c h n u n g L 4 S E A e n t w i c k e l t . Dieses K o n z e p t u m f a ß t die D a t e n - E r f a s s u n g , - V e r a r b e i t u n g u n d - A u s g a b e ( v g l . A b b . 1 ) . D i e E i n g a b e sollte so v a r i a b e l gehalten s e i n , d a ß sowohl L o c h k a r t e n s t a n z e r als auch B i l d s c h i r m t e r m i n a l s als D a t e n e r f a s s u n g s g e r ä t e dienen k ö n n e n . D i e V e r a r b e i t u n g b e i n h a l tet verschiedene R o u t i n e n z u r D a t e n p r ü f u n g , - A n g l e i c h u n g , F e h l e r b e r e c h n u n g , U m k o d i e rung, U m r e c h n u n g , M o d e l l b e r e c h n u n g , D a t e n a u s w a h l und S t e u e r u n g der A u s g a b e . D i e D a t e n a u s g a b e u m f a ß t s o w o h l d i e D r u c k e r a u s g a b e v o n T e x t e n als auch die P l o t t e r a u s g a b c für graphische D a r s t e l l u n g e n v o n Z e i t / T i e f e n - D i a g r a m m e n . 3. Datenerfassung und Formblattentwicklung U m K l a r h e i t darüber zu g e w i n n e n , w e l c h e I n f o r m a t i o n e n als B a s i s d a t e n d e m C o m p u t e r p r o g r a m m zu übergeben sind, m u ß t e n z u n ä c h s t die D a r s t e l l u n g s w ü n s c h e a n a l y s i e r t w e r d e n . D i e hieraus e n t w i c k e l t e n V o r s c h l ä g e w u r d e n mehrfach in i n t e r n a t i o n a l e n G e sprächsrunden diskutiert, u m g e s t e l l t und e r w e i t e r t . Als erstes E r g e b n i s erschien E n d e 1 9 7 6 ein C o m p u t e r - F o r m b l a t t z u r A u f n a h m e a l l e r derjenigen D a t e n , d i e sich a u f einen P r o b e e n t n a h m e p u n k t und die B e s c h r e i b u n g der d a z u g e h ö r e n d e n a n a l y s i e r t e n u n d d a t i e r t e n Probe beziehen. D i e s sind i m e i n z e l n e n : G e o g r a p h i s c h e L o k a l i t ä t des P r o b e e n t n a h m e p u n k t e s , gemessene Position d e r P r o b e , g e o t e k t o n i s c h e Einflüsse a u f den P r o b e n e n t n a h m e p u n k t ( s o w e i t b e s t i m m b a r ) , Probenmaterial, Beprobungsmethode, C - D a t i e r u n g oder e i n e a n d e r e D a t i e r u n g m i t Ergebnis, m ö g l i c h e K o n t a m i n a t i o n , B e z i e h u n g d e r P r o b e zu einem fossilen Seespiegel, 1 4

p a l ä o g e o g r a p h i s c h e S i t u a t i o n , einige a k t u e l l e M e e r e s s p i e g e l d a t e n .

Horst Preuss

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Abb. 2 : Computer-Formblatt (2. Ausgabe, Frontseite).

Dieses C o m p u t e r - F o r m b l a t t z e i g t e noch einige M ä n g e l , so d a ß es, nachdem die 1. A u f lage v o n 2 0 0 0 E x e m p l a r e n v e r g r i f f e n w a r , nicht m e h r in der gleichen F o r m neu a u f g e l e g t w u r d e . M i t d e m F o r t s c h r i t t d e r P r o g r a m m i e r a r b e i t e n sind m e h r e r e Ä n d e r u n g e n n o t w e n dig g e w o r d e n , die G r u n d l a g e für die D i s k u s s i o n u m eine neue A u f l a g e w ä h r e n d e i n e r

Computerauswertung von Seespiegeldaten für das I G C P - P r o j e k t Nr. 61

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A r b e i t s t a g u n g in B i r m i n g h a m ( E n g l a n d ) v o m 1 4 . — 2 4 . August 1 9 7 7 w a r e n . D e r A u f t r a g z u r N e u e n t w i c k l u n g erging an die H a n n o v e r s c h e A r b e i t s g r u p p e , die U n t e r s t ü t z u n g v o n der holländischen A r b e i t s g r u p p e ( D r . O . v. D . P L A S S C H E ) erhielt. D i e E r l ä u t e r u n g e n z u m F o r m b l a t t , die sog. „ E x p l a n a t o r y G u i d e l i n e s " , sind in m e h reren A r b e i t s s i t z u n g e n in H a n n o v e r z u s a m m e n m i t der n i e d e r l ä n d i s c h e n

Arbeitsgruppe

e n t w i c k e l t w o r d e n . S i e sollen d e m F o r m b l a t t b e n u t z e r das A u s f ü l l e n erleichtern, i n d e m

Horst Preuss

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• Abb. 3: Computer-Formblatt (2. Ausgabe, Rückseite).

sie verschiedene M ö g l i c h k e i t e n a u f z e i g e n und B e i s p i e l e geben. D i e A b b i l d u n g e n 2 u n d 3 zeigen die z w e i t e e r w e i t e r t e A u f l a g e des F o r m b l a t t e s , das in c a . 3 0 0 0 E x e m p l a r e n an die R e g i o n a l v e r t r e t e r des i n t e r n a t i o n a l e n P r o j e k t e s v e r s a n d t w o r d e n ist. W e i t e r e 1 0 0 0 F o r m b l ä t t e r lagen a u ß e r d e m w ä h r e n d d e r T a g u n g der P r o j e k t m i t g l i e d e r in S a o P a u l o ( B r a s i lien) v o m 1 1 . bis 1 9 . S e p t e m b e r 1 9 7 8 zur S e l b s t b e d i e n u n g aus.

Computerauswertung von Seespiegeldaten für das I G C P - P r o j e k t N r . 61

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D i e niedersächsischen M e e r e s s p i e g e l - B a s i s d a t e n v o n d a t i e r t e n P r o b e n , die im R a h m e n des P r o j e k t e s seit 1 9 7 5 d e n H o l o z ä n p r o f i l e n im K ü s t e n r a u m e n t n o m m e n w o r d e n

sind,

sind z u m g r ö ß t e n T e i l d i r e k t a u f das neue F o r m b l a t t a u f g e n o m m e n . N u r z u m k l e i n e r e n T e i l w a r e n sie schon v o r 1 9 7 7 im a l t e n F o r m b l a t t e r f a ß t w o r d e n u n d m u ß t e n umgeschrieben w e r d e n , um die D a t e n e i n g a b e einheitlich zu g e s t a l t e n . Die

a l t e n v o r 1 9 7 5 i m R a h m e n der G e o l o g i s c h e n K a r t i e r u n g d e r K ü s t e n b l ä t t e r a n -

g e f a l l e n e n D a t e n k o n n t e n t e i l w e i s e aus d e m A r c h i v des N i e d e r s ä c h s i s c h e n L a n d e s a m t e s

COUNTRY - STATE BRD NIEDER SACHSEN

GEOGRAPHIC REGION WESERMUFNDUNG

LONGITUDE LATITUDE

RIGHT

NATIONAL GRID CODE

0 0 3467645 5925600 INFLUENCES ON ALTITUDE OF DATA POINT GEOTECTONIC INFLUENCES: 3 I 1=STR0NG UPLIFT I 2=SLIGHT UPLIFT I 3=SLIGHT SUBSIDENCE I 4=STR0NG SUBSIDENCE I 5=L00KED UPON AS STABLE I 6=N0 INFORMATION

ALTITUDE OF SAMPLE TO ZERO DATUM: - 8 . 1 9 1=ALTITUDE MEASURED,2=DEDUCED FROM MAP: ESTIMATED ERROR OF ALTITUDE: 0.20 ALTITUDE OF ZERO DATUM TO MSL: 1.57 IDENTIFICATION ERROR FOR MSL-MARK: 0.00 DEPTH OF SAMPLE BELOW SURFACE: 9.69 THICKNESS OF SAMPLED INTERVAL: 0.05

LOCAL FACTORS LOCAL FAULTING: 0 HALOKINETIC MOVES: * TOTAL AMOUNT: 0.0 REGIONAL FACTORS EPEIROGENIC MOVES: GLACI0-1SOSTASY: ? HYDRO-ISOSTAST: ? TOTAL AMOUNT: -0.8

RELATION OF SAMPLE TO AN ANCIENT W.L. CON SOLI DAT ION,COMPACT ION SPECIFIED WATER LEVEL: 0 I AMOUNT IN METRFS: 0.50 OTHERS: I 1-GROUNDWATER TABLE 1 ESTIMATED ERROR: 0.00 I 2=MEAN HIGH TIDE LEVEL I I 3=MEAN SEA LEVEL I FOSSIL WATER INTERVAL (INDICATIVE RANGE): 0.00 M I 7=MEAN HIGH NEAP TIDE I 4=MEAN LOW TIDE LEVEL I DISTANCE OF MIDPOINT TO TOP OF INDICATOR: 0.00 M I 8= ME AN LOW NEAP TIDE I 5 = MEA N HIGH SPRING TIDE I 9=ST0RM FLOOD LEVEL I MINIMUM VALUE FOR WHICH THE ANCIENT W.L. I 6=MEAN LOU SPRING TIDE I 0=UNSPECIFIED SEA LEVEL I WAS HIGHER( + > OR LOWER(-) THAN SAMPL ETOP: 0.00 M TYPE OF WATER LEVEL INDICATOR: 14 I 10=1. AVER I POSITION OF SAMPLE : 20=EROSIONAL FEATURE I 11=T0P OF LAYER 21=CLIFF FACE I 12=BASE OF LAYER 22=CLIFF FOOT I 13-MIDDLE OF LAYER 23 = CUFF OVERHANG I 14=FULL INTERVAL OF LAYER 24=BI0TIC SOLUTIONAL NOTCH I 15=IN UPPER PART OF LAYER 25=BIOTIC BCREHOLE(S) I 16=IN LOWER PART OF LAYER 26=SEA CAVE I 17=C0NTACT TO TOP OF LAYER 27 =MAR I NE PLATFORM(SOLID) I 18=C0NTACT TO BASE OF LAYER 28=MARINE TERRACE(GRAVEL) I 19=0THERS 29=0THERS MATERIAL SAMPLED: 10 I 01=UOOD I 02=SHELLS I 03=BONES I 04=CORALS I 05=STROMATOLITES I 06=CORALLINE ALGAE I 07=CHARC0AL I 08=LIMNIC MUDS I 09=S0ILS

10 = PEAT(UNSPECIFIE D) 11=PHRAGMITES PEAT 12=SEDGE PEAT 13=FENW0OD PEAT 14=M0SS PEAT 15=RAISED BOG 16=DEC0MP0SED PEAT

ANCIENT TIDAL RANGE: PALEOCOAST: 3 MODERN COAST: 5 I 1*HIGH COAST — I 2=BARRIER COAST I 3=LAGO0N COAST I 4=0PEN BAY I 5=RIVER ESTUARY

20 = HYDROTHER MAL SE DIM• 21=V0LCANIC ASHES 22=VARVE CLAY 23=BEACHR0CK 24=00IDS 2 5=HANGR0VE (UNDIF.) 26=R HI ZOPHORA MANG. 27=AVICENNIA MANG. 28=S0NNERATI A MANG.

MODERN TIDAL RANGE:

6=DELTA COAST 7=0PEN TIDAL FLAT 8=SHELTERED T.FL. 9=0THERS

3.6 M

I I I I

8.9 KM

40=STRUCTURES 41=SEDIMENTORY STRUCTURES 42=BI0TURBATI0N STRUCTURES 43=ARCHE0L0GICAL STRUCTURES 44=DESSICATION FISSURES I I I I

INDICATOR OCCURS AS: 1= ISOLATED REMNANT 2= PATCH 3=WIDE SPREAD

30=ARCHE0L0G1C MAT. 31=W0RKED WOOD 32=W0RKED SHELLS 33=WORKE0 BONES 34=W0RKED ROCKS 35=T00LS 36=MANURE 37=CHARC0AL 38=0THERS

NATURE OF UNDERLYING MAT: 8 NATURE OF OVERLYING MAT: 3 I 1=SUBTIDAL I 2=INTRATIDAL 6=PEAT I 3=SUPRATI0AL 7=S0ILS I 4=BRACKISH 8=FLUV.E0L. I 5=LIMNIC 9=BE0 ROCK

OTHER KINDS OF AGE DETERMINATION: 0 I 01=VARVE 04=FAUNA,FLORA 07=THORIUM/URANIUM I 1 02 DENDRO 05-ARCHEOLOGY 08=TE PHRA I I 03=POLLEN 06=P0TASSIUM/ARGON 09=0THERS I DISTANCE OF SITE TO ACTUAL COASTLINE:

30=CONSTRUCTIONAL FEATURE 31=BEACH 32=DUNE BARRIER 33=SALT MARSH SURFACE 34=TIDAL FLAT SURFACE 35= NATU RAL LEVEE (UND I F . ) 36=RIVER OR CREEK LEVEE 37=FRINGING CORAL REEF 38=BARRIER CORAL REEF 39=0THERS

I I I

I I I I I I

IN-SITU NATURE: 0 1=IN-SITU, NOT ERODED 2=IN-SITU, TOP ERODED 3= " ,POSSIBLY ERODED 4= PR OBABL Y NOT IN-SITU 5=N0T IN-SITU

14C-DATING OF SAMPLE :

I I I I

AGE OF WATER LEVEL IND: 0 I 1=0LDER «I I 2-SL. OLDER 4=SL. YOUNGER I I 3= SAME AGE 5 = Y0UNGER I

LABORATORY AND NUMBER: HV 7193 YEAR OF DATING: 1976 HALF LIFE OF 14C (YEARS): 5570 D13C-VALUE (PER MILLE): 26.9 1= S U E S S CORRECTION,2=0THERS: 0 RESULT IN YEARS BP: 4800« 60 SIGMA INTERVAL: 1 CONTAMINATION: 1 = P0SSIBLE 2=N0T POSSIBLE 3=C0NTAMINATED 4=PRE TREATE D 5=CALCULATED ION: 0 ROOTS :0 OLD MAT: 0 RECRYST: 0 ACIDS:0 YOUNG MAT :0 HARD WAT:C FUNGI:0 OTHERS: 0

Computerauswertung von Seespiegeldaten für das I G C P - P r o j e k t N r . 61

191

für B o d e n f o r s c h u n g ü b e r n o m m e n w e r d e n , sofern i h r e Ü b e r n a h m e nicht durch die R e c h t e der E i n s e n d e r gesperrt w a r . Diese D a t e n sind zum g r ö ß t e n T e i l u n v o l l s t ä n d i g u n d müssen bei d e r A u s w e r t u n g z w a n g s l ä u f i g z u r D a r s t e l l u n g g r ö ß e r e r F e h l e r i n t e r v a l l e führen. D e n noch s i n d sie als S t ü t z w e r t e bei der K u r v e n k o n s t r u k t i o n v o n g r o ß e r B e d e u t u n g . D e r V e r such, f e h l e n d e A n g a b e n ( z . B . zum S e d i m e n t b z w . F a z i e s k o n t a k t z u r b e p r o b t e n Schicht) in d e n F a c h a b t e i l u n g e n des L a n d e s a m t e s o d e r a u ß e r h a l b des L a n d e s a m t e s zu suchen u n d z u e r g ä n z e n , war b i s l a n g nur bedingt erfolgreich, u n d der A u f w a n d für solche E r g ä n z u n gen ist in dem F a l l e e r h e b l i c h . Bis z u m g e g e n w ä r t i g e n Z e i t p u n k t e x i s t i e r e n m e h r als 8 0 0 a u s g e f ü l l t e F o r m b l ä t t e r m i t D a t e n v o n P r o b e n aus d e n niedersächsischen K ü s t e n g e b i e t e n . D a v o n sind bislang 5 1 9 a u f M a g n e t b a n d abgespeichert w o r d e n . 4. D a t e n v e r a r b e i t u n g mit Listen- und Plotterausgang E i n P r o g r a m m z u r Auslistung der k o m p l e t t e n a u f D a t e n t r ä g e r ü b e r n o m m e n e n w u r d e bereits E n d e 1 9 7 6 entwickelt ( A b b . 4 ) .

Daten

W a h l w e i s e ließen sich S c h n e l l d r u c k e r l i s t e n mit d e n D a t e n zur geographischen L o k a l i t ä t u n d gemessenen P o s i t i o n e n der P r o b e n ( = K o p f d a t e n ) erstellen. A u ß e r d e m k o n n t e n P l o t b i l d e r auf dem S c h n e l l d r u c k e r e r z e u g t werden, d i e die D a t e n als S t e r n e oder als G r o ß b u c h s t a b e n ( A b k ü r z u n g e n für i h r e I n d i k a t i o n ) i m Z e i t / T i e f e n - D i a g r a m m u n v e r ä n d e r t wiedergaben ( D o k u m e n t a t i o n ) . H i e r ist zu e r w ä h n e n , d a ß S c h n e l l d r u c k e r p l o t b i l der k e i n e D e t a i l d a r s t e l l u n g e n e r l a u b e n , sondern nur einen groben Ü b e r b l i c k geben k ö n n e n . E s w a r deshalb n i c h t möglich, F e h l e r i n t e r v a l l e d a r z u s t e l l e n (siehe A b b . 5 ) .

18192021-

2627-

30METRES 24

11000 DATA FORfj

10000

9000

8000

7000

ARE EVALUATES FOB DOCUMENTATION PLOT

Abb. 5: Zeit/Tiefen-Diagramm als Plotbild.

IGCP PROJECT NO.61 I S T A T I S T I C A L DISPLAY USAt

DE.

USA« N J t

S T A T I S T I C A L DISPLAY OF SEA LEVEL DATA:

SEA-LEVEL CHANGES OF SEA-LEVEL DATA:

LEWES CREEK

PROVIDES

MAURICE RIVER

PROVIDES

GREECE .

33 UATA POINTS

(OLD FORMAT I

DATA POINTS

(OLD FORMAT)

USA t

DE.

ISLAND F I E L D

PROVIDES

16 OATA POINTS

(OLD FORMAT)

USA.

NJ.

NANTUXENT

PROVIOES

1 OATA P O I N T S

(OLD FORMAT)

USA«

DE.

AUGUSTINE

PROVIDES

6 DATA P O I N T S

(OLD FORMAT)

USA.

MD.

ASSATEAGUE I S .

PROVIOES

1 DATA P O I N T S

(OLD FORMAT)

USA * D E .

HOLLY OAK

PROVIDES

12 DATA P O I N T S

(OLD FORMAT 1

USA.

CHINCOTEAGUE

PROVIDES

1 OATA P O I N T S

(OLD FORMAT)

PROVIDES

22 DATA P O I N T S

(OLD FORMAT)

PROVIDES

4 DATA P O I N T S

(OLD FORMAT)

2 DATA P O I N T S

(OLD FORMAT)

PROVIOES

2 DATA P O I N T S

(OLD FORMAT)

PROVIDES

8 DATA P O I N T S

(OLD FORMAI 1

JAVA P R O V I D E S

8 DATA P O I N T S

(OLD FORMAT)

PROVIDES

1 DATA P O I N T S

(OLO FORMAT)

PROVIDES

2 DATA P O I N T S

(OLD FORMAT)

P E T I T PROVIOES

2 OATA P O I N T S

(OLO FORMAT)

PROVIDES

1 DATA P O I N T S

(OLD FORMAT I

PROVIOES

7 OATA P O I N T S

(OLD FORMAT)

HAMMU P R O V I O E S

10 DATA P O I N T S

(OLD FORMAT)

PROVIDES

1 DATA P O I N T S

(OLO FORMAT)

USA.

VA. DE.

P E P P E R CREEK

FRANCE * C A N C A L E - I L L E

OKINAWA P R O V I D E S

RYUKYU I S L A N D S . FRANCE,

MEDITERRANEAN

NEW CALEDONIA. INDONESIA. SPAIN.

CENTRAL

JEPARA.

CAMPO DE

MAURITANIE.

DALIAS

AFTOUT E S

SENEGAL.

MBODIENE

MOROCCO.

HAHA

BENIN

( E X »DAHOMEY)

USA.

CT,

USA.

CLINTON.

BRAZIL.

CLINTON,

PROVIDES

19 DATA P O I N T S

(OLD FORMAT)

WEST A F R I K P R O V I O E S

15 DATA P O I N T S

(OLO FORMAT)

PROVIDES

7 3 DATA P O I N T S

(OLO FORMAT)

SAO-PAULO

IVORY C O A S T . GREECE.

GYTHION

PROVIDES

44 DATA POINTS

(OLO FORMAT)

PROVIDES

65 DATA POINTS

(OLO FORMAT)

LUNGOMARU PROVIDES

1 DATA POINTS

(OLO FORMAT)

CRETE. ORMOS

TURKEY . KAZIKBAGLAR ITALY.

FORMIA

ITALY.

CAPE CIRCEO

PROVIOES

1 DATA POINTS

(OLD FORMAT)

ITALY.

ANZIO.

PROVIDES

1 OATA POINTS

(OLO FORMAT)

ITALY.

CIVITAVECCHIA,

PROVIDES

4 DATA POINTS

(OLO FORMAT)

ITALY.

GIGLIO

PROVIDES

1 DATA POINTS

(OLO FORMAT)

ITALY.

ORRETELLO, COSA

PROVIDES

2 OATA POINTS

(OLO FORMAT)

ITALY«

LA S P E Z I A ,

PROVIDES

2 DATA POINTS

(OLO FORMAT!

SANU PROVIDES

ASTURA

ISLANO.

LUNI

1 DATA POINTS

(OLD FORMAT!

PROVIOES

1 DATA POINTS

(OLD FORMAT!

BRD.NIEDERSACHSEN

PROVIDES

24 DATA P O I N l S

(NEU FORMAT)

NL.ZETLAND

PROVIDES

13 DATA POINTS

(NEW FORMAT)

AIL .SOUTH-HOLLAND

PROVIDES

2 1 OATA f o i r a s

(NEW. f u a a A l )

NL.NORTH-HOLLAND

PROVIDES

9 LATA p o i n t s

INEW FORMAT)

ITALY.

ARGENTARIO.

ITALY.

GIGLIO

ISLAND.

NL.GRONINGEN

PROVIDES

b UATA P O I I J I S

(NEW F ORNAT)

NL.FBIESLAND

PROVIDES

1 DATA P L U M S

INEW F0R.1AI)

NL t BRABANT

PROVIDES

1 DATA POINTS

(NEW FORMAI)

STATEMENTS

EXECUTED*

5:26.25PM

22 AUG 7 8

2608 HORST PREUSS

Abb. 6 : Statistische Wiedergabe der Seespiegeldaten.

Computerauswertung von Seespiegeldaten für das I G C P - P r o j e k t N r . 61

193

D i e A u s w e r t u n g d e r M e e r e s s p i e g e l - B a s i s d a t e n p e r C o m p u t e r s e t z t v o r a u s , d a ß ein ausgetestetes P r o g r a m m s y s t e m nicht n u r z u m Lesen u n d Auslisten d e r D a t e n , sondern auch für Prüfungen, K o r r e k t u r e n , A n g l e i c h u n g e n , U m r e c h n u n g e n , A u s w a h l , I n t e r p r e t a t i o n e n u n d D a r s t e l l u n g e n existiert. D i e E n t w i c k l u n g eines solchen P r o g r a m m s y s t e m s w u r d e gegenüber der D a t e n a u f n a h m e v o r r a n g i g b e h a n d e l t . D i e Z u s a m m e n a r b e i t m i t dem D e p a r t m e n t o f G e o l o g i c a l Sciences, C o r n e l l U n i v e r s i t y , U . S . A . , e r g a b die M ö g l i c h k e i t einer W e i t e r e n t w i c k l u n g des im K o n z e p t s e i t M a i 1 9 7 8 f e r t i g e n P r o g r a m m s y s t e m s L 4 S E A . D a s P r o g r a m m s y s t e m L 4 S E A b e s t e h t bis zum g e g e n w ä r t i g e n Z e i t p u n k t aus einem H a u p t p r o g r a m m , das 4 U n t e r p r o g r a m m e b e n u t z t , die d e n graphischen A u s g a n g k o n t r o l lieren, u n d verschiedene k l e i n e r e U n t e r p r o g r a m m e als g r a p h i s c h e G r u n d b a u s t e i n e für ein gefügte N u m m e r n , S y m b o l e , B u c h s t a b e n u s w . D i e A b b . 1 z e i g t ein S c h e m a des P r o g r a m m systems z u r A u s w e r t u n g v o n M e e r e s s p i e g e l d a t e n . D a s P r o g r a m m L 4 M E E R z u r Auslistung der B a s i s d a t e n ist mit e i n g e f ü g t . A u f d e r l i n k e n S e i t e des S c h e m a s steht die E i n g a b e der D a t e n p e r L o c h k a r t e o d e r ü b e r M a g n e t b a n d . D i e rechte S e i t e zeigt den graphischen Aus gang u n d die möglichen Auslistungen ( o u t p u t on p r i n t e r ) . Z w e i L i s t e n t y p e n sind zu er wähnen: a)

E i n e statistische W i e d e r g a b e der B e o b a c h t u n g s p u n k t e , die den N a m e n des L a n d e s b z w . des S t a a t e s oder den M e e r e s s e k t o r aus d e r oberen Z e i l e v o n I t e m 1 des C o m p u t e r f o r m b l a t t e s e n t h ä l t und d i e G e s a m t z a h l d e r gespeicherten D a t e n aus d e m spezifizierten G e b i e t . A b b . 6 gibt e i n Beispiel für e i n e solche Liste.

E i n e D o k u m e n t a t i o n s l i s t e , die die D a t e n aller I t e m s des F o r m b l a t t e s u m s o r t i e r t nicht ausgewählt — w i e d e r g i b t ( A b b . 4 ) .

—

D e r graphische A u s g a n g (output o n p l o t t e r ) ist in F o r m v o n 5 v e r s c h i e d e n e n T y p e n v o n Z e i t / T i e f e n - D i a g r a m m e n vorgesehen, w o v o n 4 D i a g r a m m t y p e n bis z u m g e g e n w ä r t i gen Z e i t p u n k t berechnet u n d gezeichnet w e r d e n k ö n n e n . D e r T y p 5 ist noch in der E n t w i c k l u n g . D e r Aufbau d e r D i a g r a m m e ist einheitlich für a l l e T y p e n . D i e Überschrift b e i n h a l t e t die A n g a b e n z u m L a n d b z w . S t a a t oder M e e r e s s e k t o r , aus d e m die D a t e n stam m e n , in d e r F o r m w i e sie in I t e m 1 des C o m p u t e r - F o r m b l a t t e s a u f g e f ü h r t sind. D i e L e gende f ü r die verschiedenen T y p e n erscheint unter dem D i a g r a m m . D e r M a ß s t a b der D i a g r a m m e ist frei w ä h l b a r , w o b e i der H o r i z o n t a l m a ß s t a b u n a b h ä n g i g v o m V e r t i k a l m a ß stab z u w ä h l e n ist ( A b b . 7 ) . D e r D i a g r a m m t y p 1 ( A b b . 7) gibt d i e M ö g l i c h k e i t z u r graphischen Darstellung von unkorrigierten Probendaten. J e d e s D a t u m ist d u r c h ein K ä s t c h e n w i e d e r g e g e b e n , dessen B r e i t e das Z e i t i n t e r v a l l und dessen H ö h e die F e h l e r b r e i t e der T i e f e n b e s t i m m u n g in B e z u g z u m M i t t l e r e n Meeresspiegel ( = T i d e m i t t e l w a s s e r ) zeigt. D i e L e g e n d e für T y p 1 g i b t d i e W a s s e r s p i e g e l - I n d i k a t i o n v o n 1 bis 9 a n (entsprechend der L i s t e v o m F o r m b l a t t ) u n d e r k l ä r t die 5 M ö g l i c h k e i t e n eines g e o t e k t o n i s c h e n Einflusses a u f den P r o b e n e n t n a h m e - P u n k t . D i e s e w e r d e n durch k l e i n e P f e i l e a n g e z e i g t , die nach oben o d e r u n t e n zeigen — e n t s p r e c h e n d der A n g a b e im F o r m b l a t t . F a l l s k e i n e F e h l e r i n t e r v a l l e im F o r m b l a t t angegeben sind, w i r d ein M o d e l l z u r F e h l e r b e r e c h n u n g a n g e w a n d t . D a s Z e i t i n t e r v a l l w i r d durch die S t a n d a r d - A b w e i c h u n g v o n ± 1 S i g m a a n g e g e b e n . A l l e F e h l e r r e c h n u n g e n sind nach d e r GAUSS-Formel z u r Berechnung des m i t t l e r e n quadratischen F e h l e r s aus e i n e r A n z a h l v o n E i n z e l b e t r ä g e n ausgeführt, die eine s c h w a c h e V e r g r ö ß e r u n g des G e s a m t f e h l e r i n t e r v a l l s m i t einer a n s t e i g e n d e n Z a h l von F e h l e r n z u r F o l g e hat. I n t e r v a l l - u n d Z e n t r a l p u n k t v e r s c h i e b u n g e n e r g e b e n sich durch m ö g l i c h e M o d i f i k a t i o n e n d e r i m D i a g r a m m des T y p s 1 d a r g e s t e l l t e n D a t e n in folgenden F ä l l e n : W e n n ein Z e i t i n t e r v a l l a n g e g e b e n ist, das das 1 - S i g m a - I n t e r v a l l übersteigt, so w i r d dieses automatisch r e d u z i e r t . W e n n in den L a b o r d a t e n der C - A l t e r s b e s t i m m u n g 14

Eiszeitalter u. Gegenwart

Horst Preuss

194

TIME-TG-DEPTH DIAGRAM SHOWING UNCORRECTED SAMPLE DATA FRGM-

U S A

D E L A W A R E

YEARS BP 15000

14000

-13000

12000

11000

10000

5000

BO00

7000

BODO

5000

4000

3000

2000

1000

COMPUTER CONSTRUCTION NLFB-B6R STILLEWES HANNOVER W-GERMANr PROGRAM WSEA

Abb. 7: Zeit/Tiefen-Diagramm des Typs 1 als Plotterausgabe.

eine Halbwertszeit

1 4

des C - I s o t o p s a n g e g e b e n ist, die nicht i n n e r h a l b

der W e r t e von

5 5 6 8 bis 5 5 7 0 J a h r e n l i e g t , so w e r d e n die A l t e r s w e r t e e n t s p r e c h e n d e i n e m

Korrektur

1 4

f a k t o r verschoben. D i e i m F o r m b l a t t a n g e g e b e n e n K o r r e k t u r e n d e r C - A l t e r s w e r t e (z. B . SuESS-Korrektur,

M A S C A - K o r r e k t u r usw.) beeinflussen bei unterschiedlicher A n w e n d u n g

die V e r g l e i c h s m ö g l i c h k e i t v o n D a t e n unterschiedlicher E i n s e n d e r . D i e D a t e n w e r d e n des h a l b für die D a r s t e l l u n g in lage zurückgebracht.

einem

D i a g r a m m auf eine einheitliche Berechnungsgrund

Computerauswertung von Seespiegeldaten für das I G C P - P r o j e k t Nr. 6 1

195

A u ß e r den hier g e n a n n t e n w e r d e n f ü r D i a g r a m m e des T y p s 1 k e i n e w e i t e r e n K o r r e k turberechnungen

ausgeführt.

Korrekturen

für

g e o t e k t o n i s c h e Einflüsse, K o n s o l i d a t i o n /

K o m p a k t i o n , M e e r e s s p i e g e l - I n d i k a t i o n u s w . sind erst in den B e r e c h n u n g e n für die f o l genden D i a g r a m m t y p e n zu

finden.

D i a g r a m m e des T y p s 2 zur D a r s t e l l u n g s p i e g e l - I n d i k a t o r e n P r o b e n zur i n d i r e k t e n

von

u n k o r r i g i e r t e n

Meeres

ergeben e i n leicht a b g e ä n d e r t e s B i l d , besonders w e n n einige

Datierung herangezogen

w o r d e n sind. D i e K ä s t c h e n sind d a n n

entsprechend dem A l t e r u n d der T i e f e des W a s s e r s p i e g e l - I n d i k a t o r s v e r s c h o b e n . K o r r e k -

TIME-TG-DEPTH WITH

15000

DIAGRAM

UNCORRECTED S . L . I N D I C A T O R S F R O M :

«000 1

13000 1

12000 1

11000 1

10000 1

3000 1

BDO0 —I

7000 1

U S A

EOOO 1

D E L A W A R E

5000 1

4000

3000

143

US,

OUTPUT NUMBER -I 1

in METERS

COMPUTER CONSTRUCTION NLFB-B6R STILLEWES HANNOVER W-GERMANY PROGRAM L1SEA

LEGEND FOR THIS DIAGRAM:

INDICATION: 4-GROUNDWATER TABLE 2-MEAN HIGH TIDE 3-MEAN SEA LEVEL 1-UEAN LOW TIDE

5-llEAN HI6H SPRING Ei-UEAN LOW SPRING 7-MEAN HI EH NEAP Fi-MEAN LOW NEAP 3-ST0RU FLOOD LEVEL

6E0TECTONIC INFLUENCES' i SAMPLE Dfl LOWER STR0N6 UPLIFT SAMPLE Dfl BIN LOWER SLIGHT UPLIFT V SAMPLE OR GIN HI6HER SLIGHT SUBSIDENCE t SAMPLE OR GIN HIGHER STR0N6 SUBSIDENCE - SAMPLE OR GIN UNCHANGED STABLE AREA

Abb. 8: Zeit/Tiefen-Diagramm des Typs 2 als Plotterausgabe. 13 *

196

Horst Preuss

t u r e n in B e z u g a u f K o m p a k t i o n / K o n s o l i d a t i o n , g e o t e k t o n i s c h e Einflüsse usw. sind jedoch auch hier noch nicht e r r e c h n e t u n d a n g e w e n d e t . Lediglich die T i e f e n i n t e r v a l l e der P r o b e n d a t e n sind g e g e n ü b e r den D i a g r a m m e n des T y p s 1 neu berechnet. F ü r s p e z i e l l e I n d i k a t i o n e n ergibt sich ein v e r g r ö ß e r t e s I n t e r v a l l , denn a u ß e r den F e h l e r b e r e i c h e n , die sich aus M e s s u n g s u n g e n a u i g k e i t e n bei der N i v e l l i e r u n g und F e s t l e g u n g der M a r k e des M i t t l e r e n Meeresspiegels e r g e b e n , w i r d hier auch der i n d i k a t i v e B e r e i c h ( = i n d i c a t i v e range) des M e e r e s s p i e g e l - I n d i k a t o r s m i t in die F e h l e r b e r e c h n u n g e i n b e z o g e n . F a l l s k e i n e A n g a b e n z u m i n d i k a t i v e n B e r e i c h i m C o m p u t e r - F o r m b l a t t gegeben sind, w i r d ein M o d e l l zur E r rechnung dieses Bereiches a n g e w a n d t . D i e s e s M o d e l l a r b e i t e t bislang recht befriedigend für die verschiedenen T o r f a r t e n . H i e r soll ein Beispiel gegeben w e r d e n : Es sei eine P r o b e aus einer L a g e v o n P h r a g m i t e s - T o r f e n t n o m m e n . D a s P r o b e n i n t e r v a l l b e t r ä g t 1 0 c m . D e r M e ß f e h l e r b e i der H ö h e n e i n m e s s u n g a u f N N b e t r ä g t ± 7 c m . D i e B e s t i m m u n g des M i t t l e r e n Meeresspiegels ( = T i d e m i t t e l w a s s e r ) in B e z u g a u f N N verursacht einen zusätzlichen F e h l e r v o n ± 5 c m . D a s e r g i b t ein T i e f e n i n t e r v a l l A = 1/102 + ( 2 • 7 ) 2 + ( 2 • 5 ) 2 I ~ 2 0 c m für die D a r s t e l l u n g im D i a g r a m m des T y p s 1. D e r i n d i k a t i v e B e r e i c h des W a s s e r s p i e g e l - I n d i k a t o r s „ P h r a g m i t e s - T o r f " ist jedoch nach U n t e r s u c h u n g e n v o n S C H E E R ( 1 9 5 3 ) g r ö ß e r . S C H E E R n e n n t ein I n t e r v a l l v o n — 2 6 bis + 7 2 c m b e z o g e n a u f M T h w , also i n s g e s a m t 9 8 c m für das V o r k o m m e n v o n Phragmites communis. W e n n w i r v o n einer P f l a n z e n d i c h t e ausgehen, die zur T o r f b i l d u n g führte, so k a n n für P h r a g m i t e s - T o r f — in A n l e h n u n g an die GAUSS-Normalverteilungskurve — ein u m c a . 3 0 ° / o k l e i n e r e s I n t e r v a l l a n g e n o m m e n w e r d e n . E s liegt bei c a . 7 0 c m . D i e A d d i t i o n ergibt ein T i e f e n i n t e r v a l l B = ] / 2 0 4- 7 0 | ~ 7 3 c m für die D a r s t e l l u n g im D i a g r a m m des T y p s 2 ( A b b . 8 ) . 2

Die W a c h s t u m s - I n t e r v a l l e für P f l a n z e n anderer T o r f a r t e n sind dem C o m p u t e r eben falls [in F o r m e i n e r D A T A - L i s t e ] m i t g e t e i l t . S c h w i e r i g k e i t e n gibt es jedoch noch mit der U m r e c h n u n g v o n G r u n d w a s s e r a n z e i g e r n a u f das N i v e a u des M i t t l e r e n Meeresspiegels für die D a r s t e l l u n g i m D i a g r a m m des nächsten T y p s . D i a g r a m m e des T y p s 3 zeigen k o r r i g i e r t e M e e r e s s p i e g e l - I n d i k a t o r e n u n d i h r e Z e i t - u n d T i e f e n i n t e r v a l l e . H i e r sind K o r r e k t u r w e r t e für geo tektonische Einflüsse errechnet w o r d e n , sofern A n g a b e n d a z u im F o r m b l a t t enthalten sind. Falls k e i n e B e t r ä g e o d e r S c h ä t z w e r t e gegeben sind, j e d o c h eine A b s e n k u n g b z w . eine L a n d h e b u n g durch V o r z e i c h e n a n g e z e i g t ist, k a n n ein D a t e n s a t z m i t e i n e m K o r r e k t u r w e r t belegt und umgerechnet w e r d e n . D a z u ist die E i n g a b e eines S c h ä t z w e r t e s ü b e r die P a r a m e t e r k a r t e ( A b b . 1) n o t w e n d i g . D e r S c h ä t z w e r t w i r d als G e s a m t b e t r a g der g e o t e k t o n i schen Einflüsse p r o Z e i t e i n h e i t — gültig für ein ausgesuchtes G e b i e t — g e w ä h l t . D a d u r c h w i r d dem B e n u t z e r des P r o g r a m m s y s t e m s die M ö g l i c h k e i t gegeben, D i a g r a m m k o n s t e l l a t i o n e n nach seinen W ü n s c h e n zu e r z e u g e n , bis eine K o n s t e l l a t i o n erreicht ist, die derjenigen v o n stabilen G e b i e t e n entspricht. D e r j e w e i l i g e S c h ä t z w e r t m u ß d a n n f e s t g e h a l t e n w e r d e n . 1

H i e r k ö n n e n n a t ü r l i c h auch e r r e c h n e t e W e r t e b e s t e h e n d e r M o d e l l e ) eingegeben w e r den, und i n t e r e s s a n t e V e r g l e i c h s m ö g l i c h k e i t e n sind gegeben. A b e r , falls m e h r e r e F a k t o r e n n e b e n der eustatischen K o m p o n e n t e a n den r e l a t i v e n S c h w a n k u n g e n des Meeresspiegels im ausgewählten G e b i e t b e t e i l i g t sind, so besteht b i s l a n g k e i n e M ö g l i c h k e i t einer T r e n n u n g . D i e P r o g r a m m e für die F a k t o r a n a l y s e sind erst in der E n t w i c k l u n g . Die K o r r e k t u r für K o n s o l i d a t i o n / K o m p a k t i o n b a s i e r t a u f den i m C o m p u t e r - F o r m b l a t t angegebenen W e r t e n . D i e s e sind meist aus V e r g l e i c h e n m i t dicht b e n a c h b a r t e n B e o b a c h t u n g s p u n k t e n a b g e l e i t e t . F a l l s k e i n e W e r t e gegeben sind, w i r d eine M o d e l l r e c h n u n g a n g e w a n d t . H i e r b e i w i r d die m ö g l i c h e K o m p a k t i o n aus der T i e f e der P r o b e unter der heutigen O b e r f l ä c h e berechnet und das P r o b e n m a t e r i a l s o w i e h a n g e n d e und liegende S e 1

) z. B . das M o d e l l für E i s - und H y d r o i s o s t a s i e v o n C L A R K et a l . ( 1 9 7 8 ) .

Computerauswertung von Seespiegeldaten für das I G C P - P r o j e k t Nr. 61

197

d i m e n t e berücksichtigt. A u ß e r d e m geht d e r Z e i t f a k t o r mit in d i e B e r e c h n u n g ein. D a die Z a h l der m ö g l i c h e n F e h l e r m i t z u n e h m e n d e r Z a h l der E i n z e l b e r e c h n u n g e n steigt, m u ß zusätzlich das T i e f e n f e h l e r i n t e r v a l l v e r g r ö ß e r t w e r d e n . E r o s i o n u n d e v e n t u e l l e U m l a g e rung der P r o b e mögen bei entsprechend g e k e n n z e i c h n e t e n D a t e n ernste F e h l e r v e r u r s a chen, die g r ö ß e r sind als die d a r g e s t e l l t e n F e h l e r i n t e r v a l l e . U m dieses und v e r m u t e t e K o n t a m i n a t i o n anzuzeigen, sind b e s o n d e r e D a r s t e l l u n g e n der K ä s t c h e n p r o g r a m m i e r t w o r den. D i e b e e i n f l u ß t e S e i t e des K ä s t c h e n s w i r d offen gelassen. O f f e n e K ä s t c h e n z e i g e n also M e e r e s s p i e g e l - I n d i k a t o r e n , die unter d e m E i n f l u ß möglicher i n t e r v a l l ü b e r s c h r e i t e n d e r T i e f e n - u n d / o d e r Z e i t f e h l e r stehen ( A b b . 9). TIME-TD-DEPTH SHOWING

15DDD

11000

DIAGRAM

CORRECTED

S . L . INDICATORS

FROM:

U S A

D E L A W A R E

13000

12000

11000

10000

3000

B000

7000

BODO

5000

UDC0

3000

2000

CDMPUTER CONSTRUCTION NLFB-BGR STILLEWEG HANNOVER W-GERMANY PROGRAM L4SEA

1000 h

BOXES SHOW INDICATORS WT IH T I HED / EPTH ERROR INTERVALS CORRECTO INS APPLIED:

LIED FDR -iSIGMA INTEfV l ALS - GEDTECTDNC t N I FLUENCES LEGEND • OGPAEUNSS BEORXREOSRSHCOAWLCULINADTICIOANTSORASPPW 6. FOR CONSQLI DAT O INC /OUPACTO IM H C IH ARE SUBJECT TO HG I H cF .OR EROSO IN AND IH-SITU NATURE A

FOR THIS DIAGRAU:

FDH

DEPTH ANDO / R TIME ERRORS CAUSED BY CONTAMN IATO IN ETC. DC .ORRECTED TD M E A N SEA LEVEL NDC IATO INS AS SHOWN IN DA IGRAMS WT IH OUTPUT NUMBERS 1 AND 2 EC .ORRECTED TD AGE OF N I DC IATOR 1

I—

Abb. 9 : Zeit/Tiefen-Diagramm des Typs 3 als Plotterausgabe.

Horst Preuss

198

Die Umrechnung

der H ö h e n l a g e des M e e r e s s p i e g e l - I n d i k a t o r s a u f das N i v e a u

des

M i t t l e r e n M e e r e s s p i e g e l s geschieht a u f g r u n d der I n f o r m a t i o n e n z u r H ö h e der P r o b e u n d zum Paläotidenhub.

F a l l s der B e t r a g des fossilen T i d e n h u b s u n b e k a n n t

ist, w i r d

ein

S c h ä t z w e r t aus d e m B e t r a g des h e u t i g e n T i d e n h u b s a b g e l e i t e t . D a s geschieht durch leichte M o d i i i k a t i o n in A b h ä n g i g k e i t v o n den A n g a b e n z u r ( P a l ä o ) g e o g r a p h i e . F a l l s S t u r m f l u t niveaus a n g e z e i g t sind, w e r d e n die entsprechenden K ä s t c h e n nach o b e n verschoben, u n d z w a r über die H o c h f l u t m a r k e . A u ß e r d e m w i r d d a n n das H ö h e n f e h l e r i n t e r v a l l v e r g r ö ß e r t . Falls ein G r u n d w a s s e r s p i e g e l a n g e z e i g t ist, w i r d ein M o d e l l v o m G r u n d w a s s e r f l u ß a n g e w e n d e t . D i e s e s M o d e l l ist j e d o c h u n v o l l k o m m e n u n d eine der g r ö ß t e n F e h l e r q u e l l e n . D i e E n t f e r n u n g des P r o b e n e n t n a h m e p u n k t e s z u r h e u t i g e n K ü s t e n l i n i e , die K o n f i g u r a t i o n der heutigen K ü s t e n l i n i e und die K o n f i g u r a t i o n der fossilen K ü s t e n l i n i e sind z w a r m e i stens b e k a n n t , d i e E n t f e r n u n g z u r fossilen K ü s t e n l i n i e und die N e i g u n g des fossilen G r u n d w a s s e r s p i e g e l s dagegen u n b e k a n n t . N ä h e r u n g s w e r t e lassen sich nur i n n e r h a l b g r o ß e r F e h l e r b r e i t e n errechnen. H i e r gehen die A n g a b e n z u m T y p des I n d i k a t o r s , z u m b e p r o b t e n M a t e r i a l u n d z u m l i e g e n d e n M a t e r i a l m i t in d i e R e c h n u n g ein. Es h a t sich a u ß e r d e m als n o t w e n d i g erwiesen, die A n g a b e n z u m angezeigten W a s s e r spiegel i n t e r n zu ü b e r p r ü f e n und d i e I n d i k a t i o n m i t den A n g a b e n z u m beprobten M a t e rial zu vergleichen. V i e l e E i n s e n d e r sind sich der I n d i k a t i o n i h r e r P r o b e n nicht b e w u ß t u n d so k o m m e n unterschiedliche A n g a b e n für gleiches M a t e r i a l in gleicher S e d i m e n t a b f o l g e zustande. U m die V e r w i r r u n g ü b e r die I n d i k a t i o n v o n T o r f l a g e n i n n e r h a l b

sub-

aquatisch g e b i l d e t e r klastischer S e d i m e n t e zu lösen, w a r e n m e h r e r e C o m p u t e r t e s t l ä u f e m i t echten D a t e n n o t w e n d i g . D a s E r g e b n i s w a r , d a ß P h r a g m i t e s t o r f als sedentäre B i l d u n g eines fossilen K ü s t e n s u m p f e s spiegel ist, s o n d e r n

i m T i d e b e r e i c h k e i n A n z e i g e r für d e n M i t t l e r e n M e e r e s

einen W a s s e r s p i e g e l n a h e d e m

Mitteltidehochwasser

z e i g t (siehe auch S C H E E R 1 9 5 3 ) . D i e übrigen N i e d e r m o o r t o r f a r t e n

sind A n z e i g e r für einen zeitgleichen G r u n d w a s s e r

spiegel, w o b e i d e r i n d i k a t i v e B e r e i c h v o n T o r f a r t z u T o r f a r t unterschiedlich ist. E i n Beispiel für D i a g r a m m e des T y p s 3 ist d i e A b b i l d u n g 9 . E s zeigt k o r r i g i e r t e M e e r e s s p i e g e l - I n d i k a t o r e n aus d e m G e b i e t D e l a w a r e ( U S A ) . D e r V e r g l e i c h von A b b . 7 ( D i a g r a m m des T y p s 1 ) m i t A b b . 9 ( D i a g r a m m des T y p s 3 ) zeigt, d a ß die K o r r e k t u r e n sehr effektiv w a r e n .

Die Anordnung

der e i n z e l n e n D a t e n k ä s t c h e n

im Diagramm

des

T y p s 3 ist nach A n w e n d u n g a l l e r K o r r e k t u r m o d e l l e d e r a r t k l a r , d a ß sich leicht die b e i d e n einschließenden K u r v e n k o n s t r u i e r e n lassen, zwischen denen der w e i t a u s g r ö ß t e T e i l d e r K ä s t c h e n liegt. D i e A b b i l d u n g 1 0 gibt ein Beispiel für die H a n d k o n s t r u k t i o n

der E i n

schlußkurven. E i n i g e „ A u s r e i ß e r d a t e n " sind deutlich e r k e n n b a r . G r o ß e F e h l e r i n t e r v a l l e zeigen in vielen F ä l l e n deren g e r i n g e Q u a l i t ä t . D i e zu e r m i t t e l n d e M e e r e s s p i e g e l - A n s t i e g s k u r v e ist in dem B e r e i c h zwischen den b e i den E i n s c h l u ß k u r v e n zu e r w a r t e n . D a jedoch der F e h l e r b e r e i c h (zwischen den K u r v e n ) in diesen B e i s p i e l e n e i n e S c h w a n k u n g s b r e i t e v o n 2 bis 4 m e i n n i m m t , w e r d e n alle tatsächlich v o r k o m m e n d e n M e e r e s s p i e g e l - S c h w a n k u n g e n dieses A u s m a ß e s v o m Fehlerbereich v e r schluckt. E i n e u n d u l i e r t e M e e r e s s p i e g e l k u r v e l ä ß t sich deshalb nicht o h n e Z u s a t z i n f o r m a tion konstruieren. D i e D i a g r a m m e des T y p s 4 w e r d e n mit dem Z i e l gezeichnet, K o n s t r u k t i o n s hilfen für S c h w a n k u n g s k u r v e n i n n e r h a l b der D a r s t e l l u n g kor rigierter M e e r e s s p i e g e l - I n d i k a t o r e n zu geben. S i e stellen k o r r i g i e r t e M e e r e s s p i e g e l - I n d i k a t o r e n in K ä s t c h e n f o r m d a r , w o b e i j e d e m K ä s t c h e n Z u s a t z z e i c h e n beigegeben w e r d e n . D i e s e zeigen die T e n d e n z e n d e r S e d i m e n t a t i o n z u r r e p r ä s e n t i e r t e n Z e i t als G r o ß b u c h s t a b e n i m K ä s t c h e n . D e r B u c h s t a b e „ R " steht für regressive Ü b e r l a g e r u n g , „ T " für t r a n s g r e s s i v e Ü b e r l a g e r u n g . B e i d e s l ä ß t sich aus der P o s i t i o n der P r o b e i m

Computerauswertung von Seespiegeldaten für das I G C P - P r o j e k t Nr. 61

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Profil u n d speziell bei T o r f p r o b e n aus der P o s i t i o n der P r o b e in d e r T o r f l a g e a b l e i t e n . D a S e d i m e n t a t i o n s t e n d e n z e n a l l e i n keine A u s s a g e k r a f t in B e z u g a u f M e e r e s s p i e g e l s c h w a n k u n g e n besitzen, w e r d e n z u s ä t z l i c h e I n f o r m a t i o n e n aus dem b e p r o b t e n Profil a u s g e w e r t e t u n d dargestellt, z. B . der o b e r e u n d der u n t e r e S e d i m e n t k o n t a k t z u m M e e r e s s p i e g e l - I n d i k a t o r . D i e A b f o l g e von F a z i e s e i n h e i t e n ist i m F o r m b l a t t nach a b n e h m e n d e m m a r i n e n E i n f l u ß g e o r d n e t ( C h a r a k t e r 1 bis 9 ) , so d a ß d u r c h D i f f e r e n z b i l d u n g , die leicht zu e r r e i chen ist, für j e d e P r o b e P o s i t i v - o d e r N e g a t i v w e r t e des marinen Einflusses zur V e r f ü g u n g gestellt w e r d e n k ö n n e n . D i e s e W e r t e w e r d e n in F o r m von auf- b z w . a b z e i g e n d e n P f e i l e n

TIME-TG-DEPTH DIAGRAM SHOWING CORRECTED S.L.INDICATORS FROM:

U S A

D E L A W A R E

YEARS BP 1500G

-i

14000

13000

12000

1-1000

10000

3000

BODO

7DD0

G000

5000

4000

3000

2000

1000

COMPUTER CONSTRUCTION NLFB-BGR STILLEWEG HANNOVER W-6ERMANY PROGRAM L4SEA

Abb. 1 0 : Zeit/Tiefen-Diagramm des Typs 3 mit Einschlußkurven.

Horst Preuss

200

TIME-TO-DEPTH DIAGRAM SHOWING CORRECTED S.L.INDICATORS FROM: T K 2 2 1 7 . N O R D H O L Z

"IbLilU 14UUU 1JUÜU 1

•

Vüüü

HOOD

iUUUU

3000

BODO

7D0D

EDDO

5000

QOQG

3000

2000

1000

(-5

OUTPUT NUMBER

COMPUTER CONSTRUCTION NLFB-BGR STILLEWES HANNOVER W-GERMANY PROGRAM L4SEA

LEGEND FOR THIS DIAGRAM:

TENDENCIES OF SEA-LEVEL CHANGES £_ RAPID RISE DURING RTI *>a SLIGHT RISE OR STAND STILL BEFORE RT J 3 RAPID RISE AFTER RTI ß SLIGHT 81SE OR STAND STILL DURING RTI "n LOWERING BEFORE RTI SLIGHT RISE OR STAND STILL AFTER RTI • LOWERING AFTER RTI p RAPID RISE BEFORE RTI G LOWERING DURING RTI

TENDENCIES OF SEDIMENTATION REPRESENTED BY THE SAMPLEREGRESSIVE OVERLAP TRANSGRESS IVE OVERLAP RTI •REPRESENTED TIME INTERVAL

Abb. 1 1 : Zeit/Tiefen-Diagramm des Typs 4 .

dargestellt. I n d e r A u s w e r t u n g g i b t die H ä u f u n g gleicher T e n d e n z e n im gleichen Z e i t i n t e r v a l l A n h a l t s p u n k t e für die K o n s t r u k t i o n u n d u l i e r t e r M e e r e s s p i e g e l - S c h w a n k u n g s k u r v e n . J e g r ö ß e r das B e o b a c h t u n g s g e b i e t durch eine entsprechende E i n b e z i e h u n g g r ö ß e r e r D a t e n m e n g e n in die B e r e c h n u n g e n w i r d , u m so deutlicher m ü ß t e n ü b e r r e g i o n a l g l e i c h laufende T e n d e n z e n w e r d e n . D i e s e A u s w e r t u n g s p h a s e leitet schon z u r — noch nicht p r o g r a m m i e r t e n — F a k t o r a n a l y s e ü b e r . D i e A b b . 11 g i b t ein B e i s p i e l für den D i a g r a m m typ 4.

Computerauswertung von Seespiegeldaten für das I G C P - P r o j e k t Nr. 61

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D i a g r a m m e des T y p s 5 lassen sich noch n i c h t berechnen und d a r s t e l l e n , da die K o n s t r u k t i o n „ g l a t t e r K u r v e n " eines speziellen P r o g r a m m e s bedarf, das z. Z . noch in der T e s t p h a s e ist. V o r g e s e h e n sind die D a r s t e l l u n g d e r b e i d e n E i n s c h l u ß k u r v e n und die Schraffur der eingeschlossenen Fläche.

Schriftenverzeichnis

J . A., F A R R E L , W . E . & P E L T I E R , W . R . ( 1 9 7 8 ) : Global changes in postglacial sea level: a numerical calculation, Quaternary Res. 9: 2 6 5 — 2 8 7 .

CLARK,

S C H E E R , K . (1953): Die Bedeutung von Phragmites communis Trin. für die Fragen der Küsten bildung, Probleme der Küstenforschung im Geb. d. südl. Nordsee, 5 : 1 5 — 2 5 ; Hildesheim.

Anmerkung zu den Abbildungen: Die Abbildungen 7, 8, 9 und 10 enthalten Daten, die gesammelt und publiziert worden sind von: K R A F T , J . C . ( 1 9 7 6 ) : Radiocarbon dates in the Delaware coastal zone (eastern Atlantic coast of North America) — Delaware Sea Grant Techn. Rep., D E L - S G - 1 9 7 6 , University of Delaware, 20 p.; Newark. Die Abbildungen 5 und 11 enthalten nicht-publiziertc, vom Autor gesammelte Meeresspiegeldaten. Manuskript eingegangen am 12. 2. 1980.

202

Horst Preuss