Late Early Miocene lake deposits near Mauensee, central Switzerland: Fish fauna (otoliths, teeth), accompanying biota and palaeoecology

Abstract.

The Mauensee section in the Molasse Basin of central Switzerland exposes a 3.7 m thick lacustrine sequence intercalated in marine siliciclastic deposits of the Upper Marine Molasse. From this sequence, which is Karpatian in age, a teleost fish fauna (otoliths, teeth) is described that consists of 15 species, including Cyprinidae, Mugilidae, Atherinidae, Cyprinodontidae, Gobiidae, and Channidae. In addition, charophytes, vascular plant remains, bivalves, gastropods, ostracods, amphibia, reptilia, and mammals are recorded. Palaeoecological analyses indicate that the fishes lived in a large, oligohaline, warm, and oligo- to mesotrophic lake with a water depth of five metres or more. Sedimentation rate estimates suggest that the lake existed for approximately 18.000 to 20.000 years. A remarkable enrichment of otoliths and teeth in the uppermost part of the lacustrine sequence is indicative of increased fish mortality, due perhaps to decreasing water-levels and seasonal occurrences of anoxic conditions. The persistence of a large lake in the Molasse Basin of central Switzerland during the Karpatian was certainly favoured by low sedimentation rates during this period of time.

Zusammenfassung.

Das im Molassebecken der Zentralschweiz gelegene Mauensee-Profil schließt eine 3.7 m mächtige lakustrine Gesteinsfolge innerhalb der marinen siliziklastischen Sedimente der Oberen Meeresmolasse auf, die in das Karpatium zu stellen ist. Die Teleostei (Otolithen, Zähne) aus den lakustrinen Sedimenten werden beschrieben. Die Fischfauna umfasst 15 Arten, darunter Cyprinidae, Mugilidae, Atherinidae, Cyprinodontidae, Gobiidae und Channidae. Außerdem wurden Charophyten, Reste höherer Pflanzen, Bivalvia, Gastropoden, Ostracoden, Amphibien, Reptilien und Säugetiere nachgewiesen. Die paläoökologische Interpretation lässt auf einen ausgedehnten, oligohalinen, warmen, oligo- bis mesotrophen See schließen, der eine Wassertiefe von mindestens fünf Metern erreichte. Die Kalkulation der Sedimentationsraten nach Literaturdaten weist auf einen Zeitraum von 18.000—20.000 Jahren für die Existenz des Gewässers hin. Im oberen Abschnitt der lakustrinen Gesteinsfolge ist eine extreme Anreicherung von Otolithen und Fischzähnen zu verzeichnen, die auf eine erhöhte Mortalitätsrate der Fische hinweist. Möglicherweise sind die Fischsterben auf ein Absinken des Wasserspiegels und damit verbundene saisonale anoxische Ereignissen zurückzuführen. Die Existenz eines ausgedehnten Sees im Molassebecken der Zentralschweiz während des Karpatium wurde vermutlich dadurch begünstigt, dass die Sedimentationsraten zu dieser Zeit sehr gering waren.