Wachsalkane und -alkohole in Ozeansedimenten als Indikatoren kontinentaler Klimaveränderungen - Validierung eines molekularen Parameters
Zusammenfassung der Projektergebnisse
In dem Vorhaben ist es gelungen, die Aussagekraft der Verteilungsmuster sowie der molekularen stabilen Kohlenstoff- und Wasserstoffisotopenzusammensetzungen von langkettigen n-Alkanen und n-Alkan-1-olen aus Landpflanzenwachsen als Indikatoren für den Eintrag terrestrischen Pflanzenmaterials in geologische Archive zu validieren. Ihr Potential zum Nachweis von Veränderungen der Vegetationszusammensetzung sowie klimatischer und hydrologischer Bedingungen wurde in Südwestafrika analysiert, da dort ausgedehnte breitengradparallele Vegetationszonen vorherrschen, deren Größe klimaabhängig ist und in denen Pflanzen vorkommen, die unterschiedliche Photosynthesemechanismen nutzen (C3, C4). Bei der Untersuchung der langkettigen Blattwachsbestandteile von 69 C3-Pflanzen aus Regenwald- und Savannengebieten zeigte sich kein Zusammenhang mit der Wuchsform (Kraut, Busch, Liane oder Baum), während zwischen Regenwald- und Savannenspezies deutliche Unterschiede festgestellt wurden. Bei dem Vergleich der gemittelten Verteilungsmuster für diese Vegetationszonen mit publizierten Daten von C4-Gräsern aus Graslandschaften arider Gebiete wurden von Regenwald- über Savannenpflanzen bis hin zu den Gräsern Trends zu längerkettigen Wachsbestandteilen mit einer weniger negativen Kohlenstoffisotopenzusammensetzung gefunden. Die heutigen kontinentalen Bedingungen spiegeln sich in den Charakteristika der n-Alkane in einem isobathischen Transekt (ca. 1300 m Wassertiefe) von 1°N bis 28°S in Ozeanrandsedimenten vor W-Afrika wider. Auf Höhe des Äquators zeigen Kettenlängen und Kohlenstoffisotopenverhältnisse einen hohen Eintrag von C3-Pflanzen des Regenwaldes an. Nach Süden hin steigt der Eintrag von C4-Pflanzen an, was sich in längeren Ketten und einer weniger negativen Kohlenstoffisotopenzusammensetzung der Alkane widerspiegelt. Die aus den Analysen berechneten Anteile des Eintrags von C4-Pflanzen in die Sedimente stimmen mit der Vegetationszusammensetzung in postulierten Einzugsgebieten überein. Zudem korreliert der C4-Pflanzeneintrag mit der Niederschlagsmenge und den Ariditätsindizes für diese Regionen. Die postulierten Einzugsgebiete waren weiterhin die Grundlage für die Untersuchung der Frage, inwieweit die Wasserstoffisotopenzusammensetzung des kontinentalen Niederschlags durch die δD-Werte der sedimentierten n-Alkane widergespiegelt wird. Es zeigte sich eine gute Korrelation zwischen diesen Werten, obwohl die im Studiengebiet herrschenden klimatischen Bedingungen sowie die Vegetationszusammensetzung stark variieren. Die isotopische Fraktionierung zwischen der Wasserstoffisotopenzusammensetzung des kontinentalen Niederschlags und den δD-Werten der sedimentierten n-Alkane ist nahezu konstant.
Projektbezogene Publikationen (Auswahl)
- 2009. Distribution patterns and stable carbon isotopic composition of wax lipids from tropical and subtropical C3 plants: useful proxies for climatic studies? Org. Geochem. 40, 1037-1054
Vogts A., Moossen H., Rommerskirchen F., Rullkötter J.
- 2011. Wachsalkane und -alkohole in Ozeansedimenten als Indikatoren kontinentaler Klimaveränderungen: Validierung eines molekularen Parameters. Dissertation, Fakultät für Mathematik und Naturwissenschaft der Universität Oldenburg
Vogts A.
