Eine räumliche oder tiefenbezogene Änderung des stabilen Kohlenstoff‑Isotopenverhältnisses (üblicherweise δ13C), gemessen an benthischen Foraminiferen, benthischer organischer Substanz oder anderen Meeresbodenarchiven, die Unterschiede in Kohlenstoffquellen, Remineralisierung und Bodenwasser‑Ventilation widerspiegelt.

Prinzip

Unterschiede im δ13C am Meeresboden protokollieren das Gleichgewicht zwischen Remineralisierung organischer Substanz, Zufluss isotopisch unterschiedlicher Kohlenstoffquellen und Austausch mit besser ventilierten überlagernden Wassern; räumliche Gradienten bilden Unterschiede dieser Prozesse oder in den Eigenschaften der Wassermassen ab.

Demonstration

Ein Längsschnitt von benthischem Foraminiferen‑δ13C vom Kontinentalhang zur abyssalen Ebene zeigt einen Rückgang um 0,8 ‰ mit der Tiefe, was als zunehmende Remineralisierung organischen Materials und ältere, weniger ventilierte Bodenwässer an der abyssalen Station interpretiert wird.

Fehlanwendung

Einen benthischen δ13C‑Gradienten allein auf Änderungen des globalen atmosphärischen δ13C zurückzuführen, ohne lokale Produktivität, laterale Sedimentadvektion, diagenetische Veränderung oder artspezifische Fraktionierung zu berücksichtigen.

Konsequenz

Richtig interpretiert zeigt der Gradient relative Änderungen in der lokalen Bodenwasser‑Ventilation, der Intensität der organischen Remineralisierung und im lateralen Austausch zwischen Wassermassen und ermöglicht Rekonstruktionen des vergangenen Kohlenstoffkreislaufs in Bodennähe.

Umkehrung

Ein abgeflachter oder umgekehrter benthischer δ13C‑Gradient (weniger negativ in größerer Tiefe) deutet auf stärkere Tiefenventilation, reduzierte Remineralisierungseingänge oder Zufluss isotopisch schwererer Bodenwässer gegenüber flacheren Standorten hin.

Abgrenzung

Gilt für benthische Archive (Foraminiferen, authigene Karbonate, Bulk‑Organik) und für räumliche Skalen von lokalen Transekten bis zu Beckenschnitten; misst nicht direkt das Wasser‑Alter und ist begrenzt durch taxonomische Effekte, Diagenese, Bioturbation und die zeitliche Mittelung der Sedimente.

Semantische Spannung

Steht im Wettbewerb mit Deutungen, die δ13C‑Schwankungen primär als Signal globaler atmosphärischer Veränderungen sehen statt als Ergebnis lokaler benthischer Prozesse oder Wassermassenmischung; überschneidet sich mit konzentrationsbasierten Kohlenstoffmessungen, unterscheidet sich jedoch durch die Empfindlichkeit gegenüber isotopischer Fraktionierung.

Synthese

Der benthische Kohlenstoff‑Isotopen‑Gradient ist eine räumlich differenzierte isotopische Signatur am Meeresboden, die lokale Remineralisierung, Quellenzufuhr und Ventilationsstärke integriert; vergleichend angewendet trennt sie relative Änderungen der Eigenschaften von Bodenwassern und des Kohlenstoffkreislaufs entlang der Tiefe oder des Raums.