Rekonstruktion der Umweltbedingungen des Spätpleistozäns in Mittelsachsen anhand von Löss-Paläobodensequenzen
Zusammenfassung der Projektergebnisse
Die Rekonstruktion der Klima- und Umweltgeschichte des Spätpleistozäns ist nach wie vor eine der wesentlichen Herausforderungen in der Quartärforschung. Lössarchive ermöglichen durch ihre Abfolge von Sediment, Paläoböden und Bodenumlagerungen einen einzigartigen Blick in die jeweils lokale bzw. regionale Landschaftsentwicklung sowie Prozessvergangenheit. Durch stratigraphische Parallelisierungen und Korrelationen mehrerer Archive können überregionale Zusammenhänge erkannt und klimatische Gradienten heraus gearbeitet werden. Als Übergangszone zwischen einem ozeanisch geprägten Klima im Westen und kontinental dominerten Klima im Osten, stellt die Sächsische Lössregion ein wichtiges Bindeglied zur Rekonstruktion der Klima- und Umweltgeschichte des Spätpleistozäns entlang des europäischen Lössgürtels dar. Um dieser Bedeutung Rechnung zu tragen, wurde im Rahmen des Forschungsvorhabens der TU Dresden und der Universität Bayreuth Lössarchive intensiv bearbeitet, zum Teil neu geöffnet und unter Anwendung neusten Feld- und Labormethoden entschlüsselt. Neben der litho- und pedostratigraphischen Bearbeitung, ist die erstmalige Erstellung einer hochaufgelösten Chronostratigraphie unter Anwendung der optisch stimulierten Lumineszenz(OSL-)datierung zu nennen. Es konnte gezeigt werden, dass der Verlauf der letzten (Weichsel-)Eiszeit in Sachsen durch zwei Perioden mit starker Lösssedimentation, im Früh- und der Spätweichselzeit, geprägt ist. Die Lössarchive lassen sich in fünf große stratigraphische Einheiten, beginnend mit ‚Unit V’, welche durch prä-Eemzeitlichen Sedimente definiert ist, bis hin zu ‚Unit I’ welche den rezenten Oberboden enthält. Beachtenswert ist, dass durch die hochaufgelöste Datierung ein Hiatus zwischen ‚Unit IV’ (120 ka bis ca. 60 ka) und ‚Unit III’ (< 30 ka) im zeitlichem Umfang von ca. 30 ka ausgemacht werden konnte. Vergleiche mit anderen Lössarchiven in Europa legen eine ähnliche Lücke in der stratigraphischen Abfolge nahe. Weiterhin konnte aufgrund bodenphysikalischer und bodenchemischer Untersuchungen eine exakte Differenzierung von Böden und Bodensedimenten vorgenommen werden, sodass Perioden hoher geomorphologischer Aktivität anhand ihrer Sedimente identifiziert werden konnten. Hinsichtlich der durchgeführten methodischen Arbeiten konnte zum ersten Mal die OSL Datierung an Feinkorn Quarz konsequent und in diesem Umfang an Lössen erfolgreich etabliert werden. Ein Vergleich verschiedener zur Datierung herangezogener Korngrößen zeigte zudem erhebliche Unterschiede in der Lumineszenzcharakteristik zwischen den Korngrößen. Weitere methodische Arbeiten mündeten (a) in der Erstellung einer Softwarepakets zur Visualisierung und Auswertung von Lumineszenzdaten auf Basis der Statistiksoftware R, (b) in der technischen Verbesserung der verwendeten Messgeräte und (c) in der erstmaligen Bestimmung eines für die Altersberechnung relevanten Parameters (sog. a-Wert) unter Verwendung eines neuartigen Messprotokolls für polymineralisch Feinkorn (post-IR IRSL). Zusammenfassend soll betont werden, dass dieses Projekt einen wichtigen Beitrag zur europäischen Lössforschung im Allgemeinen und zur methodischen Forschung im Rahmen der Lumineszenzdatierung im Speziellen geleistet hat. Durch die enge und sehr gute Kooperation beider Antragsteller, konnte ein solides chronostratigraphisches Modell für einen Gesamtraum entwickelt werden, welches als bereits heute als Grundlage für weiterführende Forschungen von Kollegen verschiedener Nachbardisziplinen genutzt wird (z.B. Umweltmagnetik, Biomarker, geochemische Untersuchungen).
Projektbezogene Publikationen (Auswahl)
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(2011): Loess-Palaeosol-Sequences from the loess area of Saxony (Germany). E & G – Quaternary Science Journal 60, 47-65
Meszner, S., Fuchs, M., Faust, D.
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(2012): Chronology of the Quaternary profile Zeuchfeld in Saxony-Anhalt / Germany – a preliminary luminescence dating study. Zeitschrift für Geomorphologie, 1–21
Kreutzer, S., Lauer, T., Meszner, S., Krbetschek, M. R., Faust, D., Fuchs, M.
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(2012): Introducing an R package for luminescence dating analysis. Ancient TL, 30 (1), 1–8
Kreutzer, S., Schmidt, C., Fuchs, M.C., Dietze, M., Fischer, M., Fuchs, M.
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(2012): OSL chronostratigraphy of a loesspalaeosol sequence in Saxony/Germany using quartz of different grain sizes. Quaternary Geochronology 10, 102-109
Kreutzer, S., Fuchs, M., Meszner, S., Faust, D.
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(2012): Technical Note: n-Alkane lipid biomarkers in loess: post-sedimentary or syn-sedimentary? Biogeosciences Discuss. 9, 9875–9896
Zech, M., Kreutzer, S., Goslar, T., Meszner, S., Krause, T., Faust, D., Fuchs, M.
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(2013): An environmental magnetic fingerprint of periglacial loess: records of Late Pleistocene loess palaeosol sequences from Eastern Germany. Quaternary International 296, 82-93
Baumgart, P., Hambach, U., Meszner, S., Faust, D.
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(2013): Incorrect when uncorrected: Reconstructing vegetation history using n-alkane biomarkers in loess-paleosol sequences - A case study from the Saxonian loess region, Germany. Quaternary International 296, 108-116
Zech, M., Krause, T., Meszner, S., Faust, D.
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(2013): Late Pleistocene landscape dynamics in Saxony, Germany: Paleoenvironmental reconstruction using loess-paleosol sequences. Quaternary International 296, 94-107
Meszner, S., Kreutzer, S., Fuchs, M., Faust, D.
