Temperatur-Rekonstruktion an holozänen alpinen Stalagmiten
Final Report Abstract
Ein Archiv, das sich in den letzten Jahren für die Rekonstruktion des Klimas der Vergangenheit als zunehmend geeignet erwiesen hat, sind Tropfsteine aus Höhlen, vor allem Stalagmiten: Die Sauerstoff- und Kohlenstoffisotope im Kalk speichern klimarelevante Daten; darüber hinaus lassen sie sich exakt datieren. Auf dieser Grundlage wurden fünf Stalagmiten aus der hochalpinen Spannagel- Höhle (Tirol, Österreich) ausgewählt und ihre Sauerstoff-Isotopensignale kombiniert und interpretiert. In zwei Schritten entstanden dabei zunächst ein Record für die letzten 9000 Jahre auf Basis von drei Stalagmiten (COMNISPA: Combined Isotopes Spannagel) und in einem zweiten Abschnitt der Arbeit, unter Hinzunahme von zwei weiteren Stalagmiten und der Entwicklung einer neuen Methode zur Verknüpfung der einzelnen Zeitreihen, die COMNISPA2-Kurve, welche die letzten 11.000 Jahre abdeckt. Aufgrund der großen Höhenlage (2500müM) finden in der Spannagelhöhle wenig störende chemische Prozesse bei der Tropfsteinbildung statt und man kann davon ausgehen, dass die Stalagmiten mehr oder weniger unter Gleichgewichtsbedingungen entstanden sind. Dies eröffnet die Möglichkeit, direkte Klima-Informationen aus den δ18O-Profilen zu gewinnen. COMNISPA und COMNISPA2 zeigen deutliche Variabilität für das Holozän. In verschiedenen Interpretationsschritten wurden die Records mit anderen alpinen, aber auch mit überregionalen Archiven verglichen und zeigen gute Übereinstimmung. Neben der Bedeutung als lokaler Klima-Proxy hat sich dabei besonders das überregionale Potential gezeigt: Die sehr gute Korrelation mit den Eisdrift-Daten von Bond et al. (2001) legt eine enge Verbindung zum Klimageschehen über dem Nordatlantik nahe und gibt Anlass zu der Deutung, dass COMNISPA als Archiv für die Nordatlantische Oszillation (NAO) dienen kann. In den Phasen leichterer δ18O-Isotopie spiegeln sich NAO+-Lagen mit milden und feuchten Wintern über Nord- und Mitteleuropa, während schwerere δ18O-Werte auf NAO--Phasen hindeuten. Generell speichern die Spannagel-Stalagmiten im Wesentlichen Winterbedingungen. Durch die sehr gute Datierbarkeit mit der Thorium/Uran-Methode, die hohe Auflösung der Sauerstoff- Isotopen-Profile und die Verwendung der neu entwickelten Methode zur Verknüpfung der Einzelprofile steht mit COMNISPA ein 11.000 Jahre umfassendes kontinuierliches und exaktes Klima-Archiv für den Alpen- und Nordatlantik-Raum zur Verfügung und gibt Aufschluss über die natürlichen Klimaschwankungen des Holozän. Dass sich im Projektverlauf immer wieder Medien für diese Ergebnisse interessiert haben, belegt die hohe Relevanz des Forschungsgebiets und die Notwendigkeit, fundierte wissenschaftliche Ergebnisse allgemeinverständlich dazustellen. Dieser Aufgabe haben sich die am vorliegenden Projekt beteiligten Wissenschaftler bewusst und gerne gestellt.
Publications
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2006. A precisely dated climate record for the last 9 kyr from three high alpine stalagmites, Spannagel Cave, Austria. Geophysical Research Letters. 33(20)
Vollweiler, Nicole, Scholz, Denis; Mühlinghaus, Christian, Mangini, Augusto, Spötl, Christoph
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2007. Blättern im Buch der Klimageschichte, Stalagmiten erzählen spannende Geschichten vom Klimageschehen der letzten Jahrtausende, Ruperto Carola, Forschungsmagazin der Universität Heidelberg
Vollweiler, Nicole; Mangini, Augusto
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2007. Persistent influence of the North Atlantic hydrography on central European winter temperature during the last 9000 years. Geophysical Research Letters. 34(2)
Mangini, Augusto, Verdes, Pablo, Spötl, Christoph, Scholz, Denis; Vollweiler, Nicole, Kromer, Bernd
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2010. COMNISPA – ein präzise datiertes Klima-Archiv aus holozänen alpinen Stalagmiten. Dissertation Mathematisch-Naturwissenschaftliche Gesamtfakultät der Ruprecht- Karls-Universität Heidelberg
Vollweiler, Nicole
