Reconstruction of the Hydrological Cycle in the Nam Co Area Utilizing Sediment Records and Cllimate Models

• Applicant: Professor Dr. Gerd Gleixner
• Subject Area: Mineralogy, Petrology and Geochemistry ; Palaeontology
• Term: from 2005 to 2011
• Project identifier: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Project number 14435608

• Final Report Year: 2011

Final Report Abstract

Im Rahmen der im vorliegenden Bericht zusammengefassten Projekte wurde der neue Paläoklimaproxy, Wasserstoff -Isotopenverhältnisse von n-Alkanen, zur Rekonstruktion von Prozessen des hydrologischen Kreislaufes erfolgreich eingesetzt. Die Ergebnisse dieser Arbeit tragen wiederum zu einem besseren Verständnis der Umwelteinflüsse bei der Wasserstoffisotopenfraktionierung bei. Die ausgeführten Transektstudien warfen die Frage auf, inwiefern D-Werte von n-Alkanen als Evapotranspirationsmarker geeignet sind. Vor diesem Hintergrund wurde ein Forschungsprojekt mit verschiedenen Seenstandorten in einem ariden Untersuchungsgebiet, dem Tibetischen Plateau, speziell zur Untersuchung des Einflusses der relativen Luftfeuchte und der Evapotranspiration auf die Deuteriumgehalte der n-Alkane initiiert. Generell spiegeln die D-Werte das Isotopensignal des lokalen Niederschlages als Ausgangswasser wider und ermöglichen dadurch direkte Aussagen zu klimarelevanten Faktoren wie Kontinentalität, geographische Breite, Temperatur, Niederschlagsquelle- und Menge. Unsere Untersuchungen belegen des Weiteren den zusätzlichen Einfluss des Verhältnisses aus Evaporation und Niederschlags auf den Isotopengehalt der Lipidbiomarker. Dieses Verhältnis wird vorwiegend durch die relative Luftfeuchte gesteuert, sodass dieser Umweltparameter als Schlüsselgröße für die Größe der Fraktionierung zwischen Niederschlagswasser und terrestrischen n-Alkanen herausgestellt werden muss. Des Weiteren kann die Vegetationszusammensetzung die Isotopengehalte beeinflussen, wobei in diesem Zusammenhang vor allem unterschiedliche Vegetationsoberflächen kleinräumige Auswirkungen auf die Evapotranspirationsraten ausüben und damit erneut den Parameter relative Luftfeuchte in den Vordergrund rücken. Wasserstoff-Isotopenverhältnisse von n-Alkanen haben am Nam Co wichtige Einblicke in die paläohydrologische Entwicklung des Sees geben können. Die Seespiegelschwankungen werden maßgeblich von der Monsundynamik und der Evaporation kontrolliert. Der Vergleich der Ergebnisse vom Nam Co mit anderen Seen des Tibetischen Plateaus zeigt eine grundlegende Übereinstimmung in ihrer paläohydrologischen Entwicklung und gewährt erste Einblicke in den Verlauf der Monsunzirkulation über das Plateau. Jedoch fehlen bis dato noch detaillierte Daten für das jüngste Holozän, die die Grundlage für eine genaue Voraussage des asiatischen Monsunsystems darstellen. Die entsprechenden Arbeiten werden derzeit in einem weiteren Projekt angegangen.

Publications

• Compound - specific hydrogen isotope ratios of n-alkanes - a novel tool to reconstruct palaeohydrology and palaeoclimate on the Tibetan Plateau. PAGES 2nd Open Science Meeting, Beijing, China.
  Mügler, I., Sachse, D., Wemer, M., Xu, B., Zhu, L., Yao T., Gleixner, G.
  
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  Knjil, E., Sachse, D., Mugler, I., Thiele, A., Gleixner, G.
  
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• Compound-specific hydrogen isotopes of sedimentary biomarkers to reconstruct Nam Co lake system response to Quatemary climate change. 4th Intemational Limnogeology Congress (ILIC 4), Barcelona, Spain, Abstract: 170-171.
  Mügler, I., Gleixner, G., Mäusbacher, R., Daut, G., Schutt, B., Schwalb, A., Yao, T., Xu, B., Zhu. L., Chaolu, Y.
  
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• Lake System Response of Nam Co Area, Central Tibet, To Late Quaternary Monsoon Dynamics. 4th International Limnogeology Congress (ILIC 4), Barcelona, Spain, Abstract: 169-170.
  Mügler, I., Gleixner, G., Mäusbacher, R., Daut, G., Schutt, B., Schwalb, A., Mosbrugger, V., Yao, T., Xu, B., Zhu, L., Chaolu, Y.
  
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  Mügler, I., Gleixner, G., Sachse, D., von Grafenstein, U.
  
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  Mügler, I., Sachse, D., Wemer, M., Xu, B.W., Yao, T., Gleixner, G.
  
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  Mügler, 1., Gleixner. G., Schwalb, A., Schutt, B., Mäusbacher, R., Daut, G., Xu, B, Yao, T., Zhu, L., Yi, C.