Dünen als Archive zur Rekonstruktion der quartären Klima- und Landschaftsgeschichte im Lake Eyre Becken und im Murray Becken in Südaustralien
Final Report Abstract
Trockengebiete nehmen etwa ein Drittel der Festlandsflächen der Erde ein und dehnen sich in vielen Gebieten im Zuge zunehmender Desertifikation weiter aus. Ein besseres Verständnis der Art und des Ausmaßes der Reaktionen von Trockengebieten auf die Klimaveränderungen im Verlauf des jüngeren Quartärs ist daher eine Voraussetzung für die Interpretation gegenwärtiger und zukünftiger Klima- Umwelt-Interaktionen in den Wüsten- und Wüstenrandgebieten der Erde und ihre Bewertung innerhalb der ‚Global Change‘-Diskussion. Die hier vorgelegten Untersuchungen zur Rekonstruktion der Klima- und Umweltgeschichte der letzten ~300.000 Jahre über Lumineszenzchronologien zahlreicher Dünen aus drei Hauptarbeitsgebieten (Lake Eyre Becken, westliches Murray Becken, Yorke/Eyre Peninsula) konnten belegen, dass Dünen in diesem Kontext wichtige terrestrische Klimaund Umweltarchive darstellen. Hierzu erfolgt die Verschneidung der gespeicherten Paläoumweltinformation (Dünenbildung bei geringer bis fehlender Vegetationsbedeckung, einer ausreichenden Windgeschwindigkeit und Verfügbarkeit von Sand) mit der Altersinformation über die Lumineszenzchronologien. Allerdings zeigte sich auch, dass Dünenchronologien nicht alleine zur Rekonstruktion von Paläoklimabedingungen genutzt werden sollten, sondern durch Vergleiche mit unabhängigen Klima-Proxydaten gestützt werden müssen. Damit kann v.a. dem Problem der Diskontinuität dieses terrestrischen Archives begegnet werden. Diese resultiert aus wiederholten Reaktivierungen der unverfestigten Sande, wodurch eine partielle Zerstörung der Archive erfolgt, so dass Dünen i.d.R. keine kontinuierliche Zeitreihen liefern. Die hier vorgelegte Studie konnte zudem mit einer hochauflösenden Beprobung der einzelnen Dünenstandorte mit insgesamt weit mehr als 200 OSL-Daten und der Bearbeitung zahlreicher Profile je Arbeitsgebiet dieses Problem der Diskontinuität in gewissem Maße einschränken. Insgesamt erwiesen sich die Dünenchronologien aus dem ariden Zentrum Australiens nur bedingt geeignet für eine Rekonstruktion der Klima- und Umweltbedingungen. Zum einen sind durch die sehr starke spätholozäne, teilweise durch anthropogene Nutzung induzierte subrezente äolische Aktivität vielerorts die Zeugen älterer Sedimentationsphasen zerstört worden. Außerdem gab es im jüngeren Quartär ein fast durchgehendes und gleichzeitiges Auftreten von fluvialen und äolischen Prozessen, was eine Zuordnung zu feuchteren oder trockeneren Phasen erschwert. Dahingegen zeigten die Dünenchronologien aus den semi-ariden Untersuchungsgebieten, unterstützt durch den Vergleich mit anderen Klimaproxydaten aus SE-Australien, eine Korrelation von äolischen Sedimentationsphasen mit ariden/kalten Perioden und von äolischen Ruhephasen mit feuchten/gemäßigten Perioden im jüngeren Quartär. Paläodünen in semi-ariden Gebieten können daher als wertvolle Klima- und Umweltarchive dienen. Dank der ausgesprochen intensiven Lumineszenzsignale australischer Quarze war es möglich, einen großen Teil der Proben effizient mittels ‚Single-Grain‘-Lumineszenzmessungen zu datieren. Diese lieferten aufschlussreiche Aspekte über das (sehr unterschiedliche) Lumineszenzverhalten einzelner Körner und Erkenntnisse über das Ausmaß der postsedimentären Vermischung durch Bioturbation. Weiterhin ermöglichten die guten Lumineszenzeigenschaften des australischen Quarzes die Datierung prä-eemzeitlicher Dünengenerationen mittels neuer Verfahren, wie der ‚thermisch transferierten‘ OSL (TT-OSL), sofern Signalsättigung die zuverlässige Datierung mittels OSL nicht mehr zuließ. So konnten im westlichen Murray Becken wie auch auf der Eyre und der Yorke Peninsula Mindestalter für den Beginn verstärkter Dünenbildung von 370.000 bzw. rund 280.000 Jahre vor heute ermittelt werden. Sehr junge Reaktivierungen im Zuge der intensivierten Landnutzung seit der europäischen Besiedlung konnten hier am Wüstenrand nicht beobachtet werden. Für das Mittel- und Spätholozän wurde überregionale Reaktivierungsphasen detektiert, die darauf hindeuten, dass in den Untersuchungsgebeiten am Wüstenrand bereits geringfügige Änderungen der klimatischen Rahmenbedingungen äolische Prozesse beleben können mit entsprechenden Folgen für die Landnutzung.
Publications
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