Rekonstruktion der Klima- und Landschaftsgeschichte in Südosteuropa anhand von Löss-Paläoboden-Sequenzen
Final Report Abstract
Ziel des Projektes war es, die Klima- und Landschaftsgeschichte im westlichen Schwarzmeergebiet anhand eines Transektes aus Lösspaläobodensequenzen zu untersuchen. Unter Einbeziehung viel versprechenderer Profile als die ursprünglich im Antrag vorgesehenen, wurde das Transekt nach Westen auf das Becken der mittleren Donau ausgedehnt. Schlüsselprofile im mittleren Donaubecken (Pannonisches Becken), Becken der unteren Donau und in der Ukraine wurden speziell auf folgende Zielsetzungen hin untersucht: a) Lössprovenanz und genauere Erkenntnisse zur Archivgenese; b) Erstellen einer verlässlichen Chronostratigrapie und c) Rekonstruktion der Klima-, und Landschaftsgeschichte während des Mittel-, und Spätpleistozäns mit Fokus auf die Bedingungen in früheren Warmzeiten. Für Letzteres wurde ein paläopedologischer-geochemischer Multiproxy-Ansatz herangezogen. Hierfür wurden zunächst zahlreiche methodische Studien durchgeführt. So wurden verschiedene Proxies wie geochemisch basierte Verwitterungsindizes, Biomarker und stabile Isotope hinsichtlich ihrer Eignung zur Paläoumweltrekonstruktion evaluiert. Insbesondere konnte erstmals eine Methode für substanzspezifische δ18O Analysen an Cellulose via GC-Technik entwickelt werden, welche jedoch noch nicht für organik-arme Lösse optimiert werden konnte. Hinsichtlich der Lössprovenanz zeigen die Ergebnisse der geochemischen Analysen, dass alluviale Sedimente der Donau bzw. von Donauzuflüssen die Hauptquelle von Löss im mittleren und unteren Donaubecken darstellen. Basierend auf einer magnetischen Suszeptibilitätsstratigraphie, sowie pedo-, und tephrostratigraphischen Markern und Paläomagnetik konnte eine Chronostratigraphie für die Profile entwickelt werden. Demnach umfassen die Profile Batajnica / Stari Slankamen (Serbien) und Mircea Voda (Rumänien) mindestens die letzten 700.000 Jahre d.h., die letzten 17 Marinen Isotopen Stufen. Der Multiproxy-Ansatz zur Paläoumweltrekonstruktion umfasst u. a. mikromorphologische Eigenschaften, geochemische Untersuchungen zur Silikatverwitterungsintensität, Untersuchungen zur pedogenen Tonbildung, sedimentologische Untersuchungen zur Windstärke und die Bestimmung von Sedimentationsraten. Als Proxy für Silikatverwitterung wird das molare Verhältnis Al2O3/(Na2O + Al2O) × 100 als Chemical Proxy of Alteration (CPA) für die Löss Paläoboden-Forschung eingeführt. Darüber hinaus geben diffuse Reflektionsspektroskopie und Umweltmagnetik Informationen über die eisenmineralogische Zusammensetzung, was ebenfalls Rückschlüsse auf Paläoumweltbedingungen erlaubt. Pollen-und Biomarkeranalysen wurden zur Rekonstruktion der Paläovegetation angewandt. Hinsichtlich der Interglaziale weisen die Ergebnisse auf eine progressive Abnahme der warmzeitlichen Verwitterungs-, und Bodenbildungsintensität während des Mittel – und Spätpleistozäns hin. Auch war das Bodenmilieu während der jüngeren Warmzeiten weniger stark oxidativ, wie die eisenmineralogischen Ergebnisse zeigen. Diese Befunde deuten auf einen Abkühlungstrend und eine Abnahme der warmzeitlichen Niederschlagsmengen während des Mittelpleistozäns hin. Anhand der Daten lässt sich zudem eine Veränderung in der Saisonalität von Mittelmeerklima zu kontinental geprägtem Klima (Steppenklima) ableiten. Die Biomarkerbefunde deuten nur eine geringe Baumverbreitung während der Interglaziale an und bestätigen somit Sommertrockenheit als charakteristisches Merkmal des warmzeitlichen Klimas im mittleren und unteren Donaubecken. Eine Zunahme der Windstärke, graduelle Abkühlung sowie eine Abnahme der Niederschlagsmenge seit dem unteren Mittelpleistozän zeigt sich auch für die Kaltzeiten. Nach Evaluierung möglicher Ursachen für diesen klimatischen Trend erscheint die Hebung eurasischer Gebirgsketten während des Pleistozäns als mögliche Hypothese. Diese könnte die Ausdehnung des eurasischen Steppengürtels bis ins südöstliche Mitteleuropa erklären.
Publications
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