Southern Patagonian climate during the last 55,000 years: insights from lipid biomarkers and their isotopes (PASADO Lipids)

• Applicants: Professorin Dr. Gesine Mollenhauer; Dr. Enno Schefuß
• Subject Area: Palaeontology ; Mineralogy, Petrology and Geochemistry
• Term: from 2011 to 2016
• Project identifier: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Project number 193915529

• Final Report Year: 2016

Final Report Abstract

Ziel des Projektes ‘PASADO Lipids’ war die Rekonstruktion von Änderungen in Temperatur, Regenfall und Seespiegelständen mittels des ICDP Bohrkerns an der Laguna Potrok Aike (LPA) im südlichen Patagonien über die letzten 50.000 Jahre. Es wurde eine regionale Kalibration von GDGT-Signalen zur Rekonstruktion von Bodentemperatur und pH sowie eine Charakterisierung von Lipid-Signaturen verschiedener organischer Quellen einschließlich Komponenten-spezifischer Isotopien durchgeführt. Die Kalibration und Signalträger wurden im ICDP Bohrkern angewendet um Temperatur- und Regenfalländerungen im Vergleich zu bestehenden Klimarekonstruktionen zu entwickeln. Die Untersuchung der Lipid-Biomarker der organischen Quellen ergab, dass das n-C23 Alkan hauptsächlich von aquatischen Quellen eingetragen wird und daher zur Rekonstruktion der Seewasser-Isotopie geeignet ist. Für das n-C29 Alkan wurde herausgefunden, dass es zum größten Teil durch Staub eingetragen wird und deshalb ein regionales hydrologisches Signal darstellt. Die Anwendung im ICDP-Kern zeigte, dass isotopische Änderungen im Regenfall Süd-Patagoniens die Entwicklung der antarktischen Temperaturen widerspiegeln während das n-C23 Alkan den wechselnden Eintrag organischer Quellen aufgrund von Änderungen in aquatischer Produktion anzeigt. Die regionale Kalibration bodenbasierter GDGT-Signale war aufgrund des zu geringen abgebildeten klimatischen Gradienten nicht erfolgreich. Unter Berücksichtigung neuer Befunde aus der Literatur, dass die Proxy-Indikatoren aquatische anstatt Bodenbedingungen widerspiegeln, wurden keine weiteren Versuche einer Bodenkalibration unternommen. Stattdessen wurden Seetemperaturen mittels einer bestehenden aquatischen Kalibration rekonstruiert. Es zeigte sich, dass niedrigste Temperaturen während Seespiegelhochständen mit hoher aquatischer Produktion auftraten, was an sich ändernden Tiefenhabitaten der Quellorganismen und/oder wechselnden Einträgen von Bodenorganik liegen könnte.

Publications

• Using distributions and stable isotopes of n-alkanes to disentangle organic matter contributions to sediments of Laguna Potrok Aike, Argentina. Organic Geochemistry, Volume 102, December 2016, Pages 110-119
  Hockun, K., Mollenhauer, G., Ho, S.L., Hefter, J., Ohlendorf, C., Zolitschka, B., Mayr, C., Lücke, A., Schefuß, E.