Klimaveränderungen im Holozän und Spätglazial Neuseelands: Stabile Isotope lakustriner Sedimente des Lake Pupuke (Auckland-Vulkanfeld)
Final Report Abstract
Die Rekonstruktion von klimatischen Veränderungen der letzten 7000 Jahre im neuseeländischen Sektor der Südhemisphäre war das Thema des Lake Pupuke Projektes. Der auf der Nordinsel von Neuseeland bei ca. 36°S gelegene Maarsee Lake Pupuke ist eines der wenigen durchgehenden terrestrischen Archive die Einblicke auf die klimatischen Vorgänge der Südhemisphäre gewähren können. Solche Erkenntnisse spielen im Kontext von globalen Klimaveränderungen für das Verständnis sowohl der Interaktion zwischen den beiden Hemisphären als auch dem Massen- und Energieaustausch zwischen dem antarktischen Eisschild und den zirkum-antarktischen Meeresgebieten eine wesentliche Rolle. Die eingesetzten geochemischen Untersuchungsmethoden, wie beispielsweise stabile Isotope von organischer Substanz, erlaubten einerseits Einblicke in die Dynamik des See-Ökosystems bzw. seiner Primärproduzenten während der letzten 7000 Jahre. Anderseits ergaben sich darauf aufbauend Hinweise auf längerfristige Veränderungen klimatischer Verhältnisse und auf kurzfristige Episoden besonderer klimatischer Ausprägung. Eine weitere Errungenschaft des Projektes bilden zeitlich gut aufgelöste Daten zur Variabilität der Kohlenstoffisotope der Mikroalge Botryococcus, einem wichtigen planktonischen Primärproduzenten, die als repräsentativ für Variationen des internen Kohlenstoffkreislaufes des Lake Pupuke angesehen werden. Derartig gut aufgelöste Datensätze zur Isotopie dieser Mikroalge sind bisher nur selten bzw. gar nicht bekannt und sind daher über das Projekt hinaus wichtig durch das weltweite Vorkommen von Botryococcus in Süsswasserseen. Ausgeprägte Veränderungen in Dauer und Ausprägung der Umwälzung des Wasserkörpers des Sees (Mixis) wurden für 6600 cal. Jahre BP, 5300 cal. Jahre BP, 3600 cal Jahr BP und 2800 cal Jahre BP. rekonstruiert. Teilweise fallen diese Veränderungen in der Mixis zusammen mit Veränderungen in der Sturmhäufigkeit über der Nordinsel Neuseelands, die jedoch nicht alle Umstellungsphasen im See erklären können. Die Veränderungen in den Sauerstoffisotopenverhältnissen des Seewassers und damit des hydrologischen Kreislaufes wurden mithilfe der Sauerstoffisotopenverhältnisse der sedimentären Zellulose und des biogenen Opals rekonstruiert. Diese Variablen konnten im Projekt parallel untersucht werden. Augenfällig ist die ausgesprochene Stabilität der Werte in beiden Zeitreihen, die vor dem Hintergrund der mittlerweile bekannten klimatischen Variationen im Holozän nicht erwartet wurde. Einerseits ergeben sich also Hinweise auf deutliche Umstellungen im Klimazustand der Nordinsel Neuseelands wahrscheinlich ausgelöst durch saisonale Veränderungen in der Position von Windsystemen, andererseits wirkten sich diese Veränderungen wenig auf den hydrologischen Kreislauf des Sees aus.
Publications
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(2008). A new approach for the isolation of cellulose from aquatic plant tissue and freshwater sediments for stable isotope analysis. Organic Geochemistry 39: 1545-1561
Wissel, H., Mayr, C., Lücke, A.
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(2011). Holocene paleoenvironmental changes reflected in organic isotope records from Lake Pupuke (New Zealand). 5th International Limnogeoloy Congress, Konstanz, 31.08.-03.09.2011
Heyng, A., Mayr, C., Lücke, A., Wissel, H., Striewski. B.
