Formation and paleoclimatic interpretation of a continuously laminated Sapropel S5: A window to the climate variability during the Eemian interglacial extreme in the Eastern Mediterranean
Final Report Abstract
Im Rahmen des DFG Projekts konnte der Wert des hier untersuchten Sapropelhorizonts als Klimaarchive bestätigt werden sowie weitere wertvolle wissenschaftliche Fortschritte erzielt werden. Der S5 Sapropel aus dem letzten interglazialen Wärmeoptimum erreicht in den drei vorliegenden Kernen eine überdurchschnittliche Mächtigkeit von etwa 90 cm und weist eine mm bis sub-mm feine Laminierung auf. Ursächlich für die Mächtigkeit, sowie die Laminierung sind tieflebende und mattenbildende Arten von Diatomeen, welche nach ihrer Blüte während des Sommers synchron zum Meeresboden absinken und eine helle Lamina bilden. Zwischen Herbst und Frühjahr bildet sich hingegen eine dunkle Lamina, bestehend aus terrestrischem Material und verschiedener Arten solitär lebenden Diatomeen. Besonders die Ausprägung der Winterlaminae kann sehr unterschiedlich ausfallen, wodurch makroskopisch der Eindruck von dunkleren und helleren cm-mächtigen Schichten entsteht. Das charakteristische Muster ist dabei durch alle Sedimentkerne sehr hoch korreliert und weißen somit auf ein Phänomen von mindestens regionalem Ausmaß hin. Hochauflösende XRF Profile von umweltsensitiven Elementen dokumentieren Änderungen des terrestrischen Eintrags (z.B. Staub) sowie der Produktivität und der Stärke der Anoxie in der Wassersäule. Der größte Kontrast besteht hierbei zwischen dem Sapropel und den hellen Tonen über und unter dem Sapropel zu sehen und es konnte weiterhin festgestellt werden, dass das vorliegende Material vollständig ist und keine nachträgliche Oxidation erfahren hat. Wir konnten eine starke Änderung der Sedimentationsrate etwa 9 cm nach dem Anfang des Sapropels feststellen, wofür in erster Linie das Auftauchen der Mattenbildenden Diatomeen in dieser Tiefe verantwortlich ist. Das Alter des Sapropels konnten wir mit 4871-4788 A bestimmen. Dieser Wert ist nicht sehr weit von den in der Literatur oft angegebenen 5000 A dar, jedoch stellt der methodischen Ansatz in dieser Arbeit die vermutlich direkteste Lösung dieses nach wie vor diskutierten Problems dar. Das Auftauchen der Diatomeen 9 cm nach dem Einsetzen des Sapropels geht mit starken Veränderungen verschiedener umweltsensitiver Parameter einher, wie z.B. der Sauerstoffisotopenkurve, Staubeintrag und Anoxie. Wir vermuten daher, dass das Erscheinen der Diatomeen nicht ausschließlich durch eine bessere Erhaltung im Sediment erklärt werden kann sondern eher in der Veränderung bestimmter hydrographischer Parameter zu suchen ist, welche im Endeffekt den Zugang zu Nährstoffen für die Diatomeen verbesserte. Mit dem Wissen um die Änderungen in der Sedimentationsrate konnte die XRF-Scandaten zeitlich linearisiert und erfolgreich für eine Zeitserienanalyse verwendet werden. Die hier verwendete Waveletmethode zeigt signifikante Frequenzen in umweltsensitiven Elementen bei etwa 220 A und 80 A, welche in ihrer Länge mit gewissen Sonnenfleckenzyklen übereinstimmen und so möglicherweise als Verursacher in Betracht kommen.
Publications
- 2011. Sedimentological and geochemical analysis of an exceptionally preserved last interglacial S5 sapropel in the Levantine Basin. Marine Geology
Moller, T., Schulz, H., Hamann, Y., Dellwig, O., and Kučera, M.
(See online at https://doi.org/10.1016/j.margeo.2011.10.011) - 2011. The effect of sea surface properties on shell morphology and size of the planktonic foraminifer Neogloboquadrina pachyderma in the North Atlantic. Palaeogeography, Palaeoclimatology, Palaeoecology
Moller, T., Schulz, H., and Kučera, M.
(See online at https://dx.doi.org/10.1016/j.palaeo.2011.08.014)
