Palaeoecology and depositional environments of the Tendaguru Beds (Late Jurassic to Early Cretaceous, Tanzania)

Abstract

The Late Jurassic to Early Cretaceous Tendaguru Beds (Tanzania, East Africa) have been well known for nearly a century for their diverse dinosaur assemblages. Here, we present sedimentological and palaeontological data collected by the German-Tanzanian Tendaguru Expedition 2000 in an attempt to reconstruct the palaeo-ecosystems of the Tendaguru Beds at their type locality. Our reconstructions are based on sedimentological data and on a palaeoecological analysis of macroinvertebrates, microvertebrates, plant fossils and microfossils (ostracods, foraminifera, charophytes, palynomorphs). In addition, we included data from previous expeditions, particularly those on the dinosaur assemblages.The environmental model of the Tendaguru Beds presented herein comprises three broad palaeoenvironmental units in a marginal marine setting: (1) Lagoon-like, shallow marine environments above fair weather wave base and with evidence of tides and storms. These formed behind barriers such as ooid bar and siliciclastic sand bar complexes and were generally subject to minor salinity fluctuations. (2) Extended tidal flats and low-relief coastal plains. These include low-energy, brackish coastal lakes and ponds as well as pools and small fluvial channels of coastal plains in which the large dinosaurs were buried. Since these environments apparently were, at best, poorly vegetated, the main feeding grounds of giant sauropods must have been elsewhere. Presumably, tidal flats and coastal plains were visited by dinosaurs primarily during periods of drought. (3) Vegetated hinterland. Vegetation of this environment can only be inferred indirectly from plant material transported into the other depositional environments. Vegetation was dominated by a diverse conifer flora, which apparently formed part of the food source of large herbivorous sauropods. Evidence from various sources suggests a subtropical to tropical palaeoclimate, characterised by seasonal rainfall alternating with a pronounced dry season during the Late Jurassic. In Early Cretaceous times, sedimentological and palaeontological proxies suggest a climatic shift towards more humid conditions.Die Tendaguru-Schichten von Tansania in Ostafrika (Oberjura bis Unterkreide) sind als Lagerstätte oberjurassischer Dinosaurier seit nahezu einem Jahrhundert weltweit bekannt. Anhand von sedimentologischen und paläontologischen Daten, die während der Deutsch-Tansanischen Tendaguru Expedition 2000 im Typus-Gebiet der Tendaguru-Schichten gewonnen wurden, werden Paläo-Ökosysteme rekonstruiert. Grundlage der Rekonstruktionen sind die Auswertung sedimentologischer Daten sowie die paläo-ökologische Analyse von Makroinvertebraten, Mikrovertebraten, pflanzlichen Fossilien und Mikrofossilien (Ostrakoden, Foraminiferen, Charophyten, Palynomorphen). Darüber hinaus werden Informationen über Dinosaurier berücksichtigt, die bei früheren Expeditionen gewonnen wurden.Das hier vorgestellte Ablagerungsmodell der Tendaguru-Schichten umfaßt drei Teilbereiche eines randlich marinen Sedimentationsraumes, die wie folgt gekennzeichnet werden können: (1) Lagunen-artige, marine Flachwasserbereiche, die oberhalb der Schönwetter-Wellenbasis lagen und unter deutlichem Einfluß von Gezeiten und Stürmen standen. Sie waren vom offenen Meer durch Barrieren, wie Ooidbarren und siliziklastischen Sandbarrenkomplexen, getrennt und wiesen einen leicht schwankenden Salzgehalt auf. (2) Ausgedehnte Wattgebiete und flache Küstenebenen. Dort befanden sich niedrig-energetische, brackische Strandseen und Teiche sowie Tümpel und kleinere Flußrinnen, in denen die großen Dinosaurier eingebettet wurden. Da diese Lebensräume bestenfalls dürftig bewachsen waren, müssen die Nahrungsquellen und der eigentliche Lebensraum der riesigen Sauropoden anderswo gelegen haben. Vermutlich wurden die Wattgebiete und Flachküsten von Dinosauriern vorrangig in den Trockenzeiten aufgesucht. (3) Bewachsenes Hinterland. Die Vegetation dieses Lebensraumes kann nur indirekt aus Pflanzenresten erschlossen werden, die in die anderen Ablagerungsraume transportiert wurden. Die Vegetation wurde von einer diversen Koniferenflora dominiert, die zumindest teilweise die Nahrungsgrundlage der großen, herbivoren Sauropoden bildete. Sedimentologische und paläontologische Indikatoren sprechen für ein subtropisches bis tropisches Klima wahrend der späten Jurazeit mit einem jahreszeitlichen Wechsel von Regenfällen und ausgeprägten Trockenzeiten. In der frühen Kreidezeit deutet sich ein Wechsel zu starker humiden Bedingungen an.doi:10.1002/mmng.20020050103