Geologische und geochemische Entwicklung des Iznik Sees (NW-Türkei)
Zusammenfassung der Projektergebnisse
Ziel des Vorhabens war es anhand der Seesedimente des Iznik Sees das Paläoklima und den anthropogenen Einfluss der Region zu rekonstruieren und das Potential für tiefere Bohrvorhaben zu ergründen. Hierzu war eine chemische und mineralogische Charakterisierung der Seesedimente, aber auch der Flusssedimente und anstehenden Gesteine des Einzugsgebietes notwendig. Die erbohrten Seesedimente des Vorhabens reichen bis ca. 2.000 Jahre zurück und konnten durch zusätzliche Bohrkampagnen zwischenzeitlich bis 4.400 Jahre und seit 2009 bis ca. 30.000 Jahren vor heute vorangetrieben werden. Obwohl die schwarzgrauen, gasreichen Sedimente des Iznik Sees des Holozäns nur wenig auffällige Sedimentstrukturen wie z.B. Lamination zeigen, sind zyklische Schwankungen in der Mineralogie und Chemie des Sedimente sehr gut aufgezeichnet. Daher sind Phasen mit erhöhten Niederschlägen von Phasen mit verstärkter Evaporation sehr gut voneinander zu trennen. Bei erhöhten Niederschlägen steigt der Eintrag von terrigenem Material an. Somit werden Quarz, Feldspat, Calcit und Tonminerale eingetragen, was sich auch in der Anreicherung der chemischen Elemente (Ti, Al, Fe, Si, K, Rb usw.) äußert. In Phasen verstärkter Evaporation wird Aragonit authigen im See gebildet, was zu einer Erhöhung der Ca- und Sr-Werte führt. Ca/Tioder auch Ca/Fe-Verhältnisse sind daher ein optimaler Anzeiger für Schwankungen im Niederschlag und der Evaporation der Iznik Region. Diese Verhältnisse bezogen auf die letzten 4.400 Jahre stimmen gut mit Daten aus anderen Regionen (z.B. Rotes Meer) überein und lassen die Vermutung zu, dass NAO ähnliche Klimamuster in den Seesedimenten des Iznik Sees aufgezeichnet werden. Ob diese Muster auch in den älteren Zeitabschnitten der in 2009 erbohrten Sedimente (bis ca. 30 ka) enthalten sind, muss noch im Rahmen des laufenden SFB untersucht werden. Die anthropogene Beeinflussung des Sees wird durch die umweltrelevanten Elemente Cu, Mn, Pb, und Zn vor allem während der letzten 50 Jahre sehr deutlich. Die zunehmende landwirtschaftliche Nutzung des Einzugsgebietes und der Einsatz von Düngung und Pestiziden führten ebenso wie die verstärkte Ansiedlung von Industrie und dem damit verbundenen Anstieg in der Population zur erhöhten Verschmutzung und beginnenden Eutrophierung des Sees. Dies äußert sich auch durch verstärktes Algenwachstum und einer Erhöhung der Cladoceren-Population. Die anthropogene Beeinflussung in historischen Zeiten (z.B. Abholzung, landwirtschaftliche Nutzung etc.) kann am besten im Zusammenhang mit palynologischen Daten überprüft werden. Diese Daten werden in den nächsten Jahren im Rahmen des SFB erstellt. Die Ergebnisse der Untersuchungen der Gesteine und Flusssedimente im Einzugsgebiet des Iznik Sees stehen im guten Einklang mit den mineralogischen und chemischen Ergebnissen der Analysen der Seesedimente. Hiermit lässt sich nun der geogene Hintergrund in den Seesedimenten abschätzen und vor allem die Liefergebiete bestimmter Minerale oder chemischer Elemente durch Verteilungskarten genauer bestimmen. Hier wird nach Abschluss der noch ausstehenden Doktorarbeit auch eine Bilanzierung möglich sein. Abschließend zeigen die Sedimente des Iznik Sees ein hohes Potential für die Durchführung eines Tiefbohrprogramms im Rahmen des ICDP. Die Ergebnisse des vorliegenden Vorhabens und die zusätzlichen Ergebnisse der Bohrkampangen bis 2009 weisen auf eine starke Klimasensivität der Sedimente hin, die sowohl regionale aber auch globale Rückschlüsse auf Klimaveränderungen der Vergangenheit zulassen. Mit einer Sedimentfüllung von 700 m steht ein großes Klimaarchiv im Iznik See zur Verfügung, dass zeitlich evtl. bis an das Pliozän reichen könnte.
Projektbezogene Publikationen (Auswahl)
- 2003. Geological and limnological evolution of Lake Iznik (Turkey). 9th International Paleolimnology Symposium, Espoo, Finnland. 24. - 28. August
Franz, S.O., Niessen, F., Klingel, R., Schwark, L., C. Brüchmann, Scharf, B., Cagatay, M.N. & Ülgen, U.B.
- 2003. Geological evolution and paleoseismology of Lake Iznik (Turkey) – Preliminary results of a pilot study. 3rd International Limnogeology Congress, Tucson, Arizona, USA, Abstract volume, 94
Franz, S.O., Niessen, F., Cagatay, M.N., Ülgen, U.B., Schwark, L. & C. Brüchmann
- 2003. Geologische Evolution und Paleoseismologie des Iznik Sees (Türkei). Forschungskolloquium SS 03, Geologisches Institut, Universität Bonn, 26. Juni
Franz, S.O., Niessen, F., Klingel, R., Schwark, L., C. Brüchmann, Scharf, B., Cagatay, M.N. & Ülgen, U.B.
- 2003. Geology and paleolimnology of Lake Iznik (Turkey) – Preliminary Results. Workshop „The Role of Marine Processes in Ecosystems, ECOSYSTEM 2003. Institute of Marine Science and Technology, University of Izmir, Imir, Turkey. 8. – 10. Oktober
Franz, S.O., Niessen, F., Klingel, R., Schwark, L., C. Brüchmann, Scharf, B., Cagatay, M.N. & Ülgen, U.B.
- 2003. Sediment analysis of core samples from Lake Iznik - Preliminary results. Maden Fakültesi, General Geology Department, Istanbul Technical University, Istanbul, Türkei. 16. April
Franz, S.O., Niessen, F., Klingel, R., Schwark, L., C. Brüchmann, Scharf, B., Cagatay, M.N. & Ülgen, U.B.
- 2005. Geology and paleolimnology of Lake Iznik (Turkey) - Preliminary results. In: Workshop on the Role of the Marine Processes in Ecosystems, ECOSYSTEM 2003, eds. Özerler, M. & Sayin, E., Piri Reis Science Series, No. 7, 107-115; Izmir, Turkey (Dokuz Eyul University, Institute for Marine Sciences and Technology)
Franz, S.O., Niessen, F., Schwark, L., Brüchmann, C., Scharf, B., Klingel, R., Cagatay, M.N., Ülgen, U.B.
- 2005. Paleoenvironmental reconstruction of recent and ancient lakes - Examples from Turkey and Germany. Seminar des Large Lakes Observatory (LLO), University of Minnesota Duluth, USA., 25. Januar und Seminar des Limnological Research Center (LLO), University of Minnesota, Minneapolis, USA. 6. April
Franz, S.O.
- 2006. Bisherige Ergebnisse limnogeologischer Untersuchungen am Iznik-See (NW' Türkei). Treffen der Limnogeologen, Institut für Umweltgeologie, TU Braunschweig. 27. April
Franz, S.O.
- 2006. Environmental history of Lake Iznik region (NW Turkey) - clues from lake sediments. 17th International Sedimentological Congress, Fukuoka, Japan. Abstract volume, O-020
Franz, S.O., Schwark, L. und Ülgen, U.B.
- 2006. Results from a multidisciplinary sedimentary pilot study of tectonic Lake Iznik (NW Turkey) - geochemistry and paleolimnology of the recent past. Journal of Paleolimnology 35: 715-736
Franz, S. O., Schwark, L., Brüchmann, C., Scharf, B., Klingel, R., Van Alstine, J. D., Cagatay, N., and Ülgen, U. B.
- 2006. Sediments of Lake Iznik as a monitor of long-term tectonic and climatic changes in the Marmara Region (Turkey): evidence from seismic pilot studies. 10th Paleolimnology Symposium, Duluth, MN, USA
Niessen, F. und Franz, S.O.
- 2006. The chemical and mineralogical influence of catchment geology on lake sediment composition - Preliminary results from a multi-disciplinary study on Lake Iznik (NW Turkey). 17th International Sedimentological Congress, Fukuoka, Japan. Abstract volume, O-012
Ülgen, U.B., Franz, S.O., Cagatay, N. und Thein, J.
- 2007. Der Iznik See (NW Türkei) als Monitor für Veränderungen der Umweltbedingungen und des Klimas im Holozän - Ergebnisse einer multidisziplinären Vorstudie. Forschungskolloquium der Institute für Geologie, Mineralogie und Paläontologie, Universität Bonn. 3. Juli
Franz, S.O., Ülgen, U.B., Thein, J., Cagatay, N. & Doner, L.
- 2007. Der Iznik-See (NW Türkei) als möglicher Kandidat für eine Tiefbohrkampagne im Rahmen von ICDP - Ergebnisse und Argumente einer multidisziplinären Vorstudie. Kolloquium des Institutes für Umweltgeologie, Technische Universität Braunschweig. 22. Mai
Franz, S. O.
- 2007. Environmental and climatic history of Lake Iznik (NW Turkey) - Preliminary results from a short core study. 4th International Limnogeological Congress, ILIC2007, Limnogeology: tales of an evolving Earth, Cosmocaixa, Barcelona, Spain. Programme and abstract book: 205
Ülgen, U.B., Franz, S.O., Cagatay, M.N. & Thein, J.
- 2007. Paleoclimatic changes during the Late Holocene recorded in sediments from Lake Iznik (NW Turkey). 4th International Limnogeological Congress, ILIC2007, Limnogeology: tales of an evolving Earth, Cosmocaixa, Barcelona, Spain. Programme and abstract book: 85-86
Franz, S.O, Ülgen, U.B., Doner, L. & Cagatay, N.
- 2008. Radionuclide dating (210Pb, 137Cs) of short core sediments from Lake Iznik (NW Turkey) and the detection of depositional events. In: 26th Regional Meeting of the International Association of Sedimentologists (IAS) held jointly with the SEPM-CES, Sediment 2008 Meeting, eds.: Kunkel, C.; Hahn, S.; ten Veen, J.; Rameil, N.; Immenhauser, A., Schriftenreihe der DGG, Heft 58: 281
U.B. Ülgen and Franz, S.O.
- 2008. Radionuclide dating (210Pb, 137Cs) of short core sediments from Lake Iznik (NW Turkey). Geophysical Research Abstracts, Vol. 10, EGU2008-A- 00696
Ülgen, U.B. und Franz, S.O.
