Isotopenproxies aus tropischen Hölzern für Klimarekonstruktionen und Datierungen; Untersuchungen an Standorten in Westafrika und Amazonien
Zusammenfassung der Projektergebnisse
Ziel unseres Vorhabens war die Rekonstruktion der Klimaentwicklung mittels stabiler Isotope aus den Zuwachszonen tropischer Hölzer von Regenwäldern in Südamerika. Eindeutige Jahrringgrenzen bzw. Wachstumszonen sind bei tropischen Bäumen jedoch nicht immer gegeben. Das Ziel war daher zunächst mit Hilfe eines ‚Screenings’ die für das Vorhaben möglichen, d. h. geeigneten Baumspezies herauszufinden, unabhängig von der Qualität der Erkennbarkeit von Wachstumszonen, jedoch bei gleichzeitiger Sicherstellung der jahrgenauen Datierbarkeit. Die von uns ausgewählte Baumspezies, i. e. Cariniana. micrantha, zeigte teilweise nur schwer erkennbare Zuwachszonen, von denen nicht ganz klar war, inwieweit sie immer eine Vegetationsperiode umfassen. Daher wurden die stabilen Isotope des Kohlenstoffs für die Erkennung umweltrelevanter Veränderungen, wie sie in einer Vegetationsperiode üblicherweise auftreten, als Hilfsmittel zur Erkennung von Zuwachszonen, bzw. Jahrringgrenzen herangezogen. An dieser Stelle ist sicherlich hervorzuheben, dass wir über 4 Exemplare von C. micrantha verfügen, welche zwischen 350 und 540 Zuwachsringe aufweisen. Vor allem wegen großer Verzögerung der Probensendungen aus Brasilien war die Bearbeitung eines statistisch adäquaten Baumkollektivs für die zuverlässige Interpretation der Isotopen- wie auch der Jahrringdaten bisher nicht möglich. Diese Ergebnisse werden nach Vorliegen der Abschlussarbeit der DFG zu Verfügung gestellt. Gegenwärtig lassen sich als Ergebnisse folgende Punkte aufführen: 1. Die Charakterisierung von Jahrringgrenzen und damit die Datierung tropischer Bäume, welche kaum sichtbare oder gar keine Jahrringe aufweisen, kann mit Hilfe der Dünnschnitttechnik auf Isotopenbasis durchgeführt werden. Das laserbasierte Verfahren des GFZ sollte eine auch technologisch in angemessener Zeit durchführbare Möglichkeit geschaffen haben. 2. Die im Rahmen dieser Arbeit durchgeführten Dünnschnittanalysen lieferten für die Kohlenstoffisotope teilweise erhebliche intra-annuelle Unterschiede, die auf gravierende Schwankungen in den jährlichen Witterungsbedingungen hindeuten. Damit ist die Möglichkeit gegeben, kurzfristig auftretende saisonale Charakteristika zu erkennen, wie sie etwa durch El Niňo Ereignisse bedingt sein können. Unsere Arbeiten an Mangroven aus Ostafrika lassen derartige Untersuchungen als sehr aussichtsreich erscheinen. 3. Die Untersuchungen zur Frage, inwieweit Holz bei Isotopenanalysen die Zellulose ersetzen kann, lieferte ein außerordentlich interessantes Resultat. Offensichtlich stellt eine sehr gute Korrelation, basierend auf einem Datenkollektiv von mehreren 100 Jahren, keine Garantie dafür dar, dass zeitlich durchgehend ein zufrieden stellender Zusammenhang zwischen Holz und Zelluloseisotopen existiert.
Projektbezogene Publikationen (Auswahl)
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(2009). Impact of climate and CO2 on a millenniumlong tree-ring carbon isotope record. Geochimica et Cosmochimica Acta 73 , S. 4635–4647
Treydte, K., Frank, D., Saurer, M., Helle, G., Schleser, G., & Esper, J.
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(2011). Identification of anatomical nondistinct annaul rings in tropical trees using stable isotopes. Trees- Structure and Function 25(1), S. 83-93
Pons, T., & Helle, G.
