@phdthesis{Schimpf2020,
  author    = {Schimpf, Stefan},
  title     = {Herkunft und Ablagerungsmilieu quart{\"a}rer Sedimente im Einzugsgebiet des Heihe, NW China},
  school      = {Universit{\"a}t Potsdam},
  pages     = {xi, 186},
  year      = {2020},
  abstract  = {Der zentralasiatische Naturraum, wie er sich uns heute pr{\"a}sentiert, ist das Ergebnis eines Zusammenwirkens vieler verschiedener Faktoren {\"u}ber Jahrmillionen hinweg. Im aktuellen Kontext des Klimawandels zeigt sich jedoch, wie stark sich Stofffl{\"u}sse auch kurzfristig {\"a}ndern und dabei das Gesicht der Landschaft verwandeln k{\"o}nnen. Die Gobi-W{\"u}ste in der Inneren Mongolei (China), als Teil der gleichnamigen Trockenregionen Nordwestchinas, ist aufgrund der Ausgestaltung ihrer landschaftspr{\"a}genden Elemente sowie ihrer Landschaftsdynamik, im Zusammenhang mit der Lage zum Tibet-Plateau, in den Fokus der klimageschichtlichen Grundlagenforschung ger{\"u}ckt. Als großes Langzeitarchiv unterschiedlichster fluvialer, lakustriner und {\"a}olischer Sedimente stellt sie eine bedeutende Lokalit{\"a}t zur Rekonstruktion von lokalen und regionalen Stofffl{\"u}ssen dar.. Andererseits ist die Gobi-W{\"u}ste zugleich auch eine bedeutende Quelle f{\"u}r den {\"u}berregionalen Staubtransport, da sie aufgrund der klimatischen Bedingungen insbesondere der Erosion durch Ausblasung preisgegeben wird. Vor diesem Hintergrund erfolgten zwischen 2011 und 2014, im Rahmen des BMBF-Verbundprogramms WTZ Zentralasien - Monsundynamik \& Geo{\"o}kosysteme (F{\"o}rderkennzeichen 03G0814), mehrere deutsch-chinesische Expeditionen in das Ejina-Becken (Innere Mongolei) und das Qilian Shan-Vorland. Im Zuge dieser Expeditionen wurden f{\"u}r eine Bestimmung potenzieller Sedimentquellen erstmals zahlreiche Oberfl{\"a}chenproben aus dem gesamten Einzugsgebiet des Heihe (schwarzer Fluss) gesammelt. Zudem wurden mit zwei Bohrungen im inneren des Ejina-Beckens, erg{\"a}nzende Sedimentbohrkerne zum bestehenden Bohrkern D100 (siehe W{\"u}nnemann (2005)) abgeteuft, um weit reichende, erg{\"a}nzende Informationen zur Landschaftsgeschichte und zum {\"u}berregionalen Sedimenttransfer zu erhalten. Gegenstand und Ziel der vorliegenden Doktorarbeit ist die sedimentologisch-mineralogische Charakterisierung des Untersuchungsgebietes in Bezug auf potenzielle Sedimentquellen und Stofffl{\"u}sse des Ejina-Beckens sowie die Rekonstruktion der Ablagerungsgeschichte eines dort erbohrten, 19m langen Sedimentbohrkerns (GN100). Schwerpunkt ist hierbei die Kl{\"a}rung der Sedimentherkunft innerhalb des Bohrkerns sowie die Ausweisung von Herkunftssignalen und m{\"o}glichen Sedimentquellen bzw. Sedimenttransportpfaden. Die methodische Herangehensweise basiert auf einem Multi-Proxy-Ansatz zur Charakterisierung der klastischen Sedimentfazies anhand von Gel{\"a}ndebeobachtungen, lithologisch-granulometrischen und mineralogisch-geochemischen Analysen sowie statistischen Verfahren. F{\"u}r die mineralogischen Untersuchungen der Sedimente wurde eine neue, rasterelektronenmikroskopische Methode zur automatisierten Partikelanalyse genutzt und den traditionellen Methoden gegen{\"u}bergestellt. Die synoptische Betrachtung der granulometrischen, geochemischen und mineralogischen Befunde der Oberfl{\"a}chensedimente ergibt f{\"u}r das Untersuchungsgebiet ein logisches Kaskadenmodell mit immer wiederkehrenden Prozessbereichen und {\"a}hnlichen Prozesssignalen. Die umfangreichen granulometrischen Analysen deuten dabei auf abnehmende Korngr{\"o}ßen mit zunehmender Entfernung vom Qilian Shan hin und erm{\"o}glichen die Identifizierung von vier texturellen Signalen: den fluvialen Sanden, den D{\"u}nensanden, den Stillwassersedimenten und St{\"a}uben. Diese Ergebnisse k{\"o}nnen als Interpretationsgrundlage f{\"u}r die Korngr{\"o}ßenanalysen des Bohrkerns genutzt werden. Somit ist es m{\"o}glich, die Ablagerungsgeschichte der Bohrkernsedimente zu rekonstruieren und in Verbindung mit eigenen und literaturbasierten Datierungen in einen Gesamtkontext einzuh{\"a}ngen. F{\"u}r das Untersuchungsgebiet werden somit vier Ablagerungsphasen ausgewiesen, die bis in die Zeit des letzten glazialen Maximums (LGM) zur{\"u}ckreichen. W{\"a}hrend dieser Ablagerungsphasen kam es im Zuge unterschiedlicher Aktivit{\"a}ts- und Stabilit{\"a}tsphasen zu einer kontinuierlichen Progradation und {\"U}berpr{\"a}gung des Schwemmf{\"a}chers. Eine besonders aktive Phase kann zwischen 8 ka und 4 ka BP festgestellt werden, w{\"a}hrend der es aufgrund zunehmender fluvialer Aktivit{\"a}ten zu einer deutlich verst{\"a}rkten Schwemmf{\"a}cherdynamik gekommen zu sein scheint. In den Abschnitten davor und danach waren es vor allem {\"a}olische Prozesse, die zu einer {\"U}berpr{\"a}gung des Schwemmf{\"a}chers gef{\"u}hrt haben. Hinsichtlich der mineralogischen Herkunftssignale gibt es eine große Variabilit{\"a}t. Dies spiegelt die enorme Heterogenit{\"a}t der Geologie des Untersuchungsgebietes wider, wodurch die r{\"a}umlichen Signale nicht sehr stark ausgepr{\"a}gt sind. Dennoch, k{\"o}nnen f{\"u}r das Einzugsgebiet drei gr{\"o}ßere Bereiche deklariert werden, die als Herkunftsgebiet in Frage kommen. Das {\"o}stliche Qilian Shan Vorland zeichnet sich dabei durch deutlich h{\"o}here Chloritgehalte als prim{\"a}re Quelle f{\"u}r die Sedimente im Ejina-Becken aus. Sie unterscheiden sich insbesondere durch stark divergierende Chloritgehalte in der Tonmineral- und Gesamtmineralfraktion, was das {\"o}stliche Qilian Shan Vorland als prim{\"a}re Quelle f{\"u}r die Sedimente im Ejina-Becken auszeichnet. Dies steht in Zusammenhang mit den Gr{\"u}nschiefern, Ophioliten und Serpentiniten in diesem Bereich. Geochemisch deutet vor allem das Cr/Rb-Verh{\"a}ltnis eine große Variabilit{\"a}t innerhalb des Einzugsgebietes an. Auch hier ist es das {\"o}stliche Vorland, welches aufgrund seines hohen Anteils an mafischen Gesteinen reich an Chromiten und Spinellen ist und sich somit vom restlichen Untersuchungsgebiet abhebt. Die zeitliche aber auch die generelle Variabilit{\"a}t der Sedimentherkunft l{\"a}sst sich in den Bohrkernsedimenten nicht so deutlich nachzeichnen. Die mineralogisch-sedimentologischen Eigenschaften der erbohrten klastischen Sedimente zeugen zwar von zwischenzeitlichen {\"A}nderungen bei der Sedimentherkunft, diese sind jedoch nicht so deutlich ausgepr{\"a}gt, wie es die Quellsignale in den Oberfl{\"a}chensedimenten vermuten lassen. Ein Grund daf{\"u}r scheint die starke Vermischung unterschiedlichster Sedimente w{\"a}hrend des Transportes zu sein. Die Kombination der Korngr{\"o}ßenergebnisse mit den Befunden der Gesamt- und Schwermineralogie deuten darauf hin, dass es zwischenzeitlich eine Phase mit {\"u}berwiegend {\"a}olischen Prozessen gegeben hat, die mit einem Sedimenteintrag aus dem westlichen Bei Shan in Verbindung stehen. Neben der Zunahme ultrastabiler Schwerminerale wie Zirkon und Granat und der Abnahme opaker Schwerminerale, weisen vor allem die heutigen Verh{\"a}ltnisse darauf hin. Der Vergleich der traditionellen Schwermineralanalyse mit der Computer-Controlled-Scanning-Electron-Microscopy (kurz: CCSEM), die eine automatisierte Partikelauswertung der Proben erm{\"o}glicht, zeigt den deutlichen Vorteil der modernen Analysemethode. Neben einem zeitlichen Vorteil, den man durch die automatisierte Abarbeitung der vorbereiteten Proben erlangen kann, steht vor allem die deutlich gr{\"o}ßere statistische Signifikanz des Ergebnisses im Vordergrund. Zudem k{\"o}nnen mit dieser Methode auch chemische Variet{\"a}ten einiger Schwerminerale bestimmt werden, die eine noch feinere Klassifizierung und sicherere Aussagen zu einer m{\"o}glichen Sedimentherkunft erm{\"o}glichen. Damit ergeben sich außerdem verbesserte Aussagen zu Zusammensetzungen und Entstehungsprozessen der abgelagerten Sedimente. Die Studie verdeutlicht, dass die Sedimentherkunft innerhalb des Untersuchungsgebietes sowie die ablaufenden Prozesse zum Teil stark von lokalen Gegebenheiten abh{\"a}ngen. Die Heterogenit{\"a}t der Geologie und die Gr{\"o}ße des Einzugsgebietes sowie die daraus resultierende Komplexit{\"a}t der Sedimentgenese, machen exakte Zuordnungen zu klar definierten Sedimentquellen sehr schwer. Dennoch zeigen die Ergebnisse, dass die Sedimentzufuhr in das Ejina-Becken in erster Linie durch fluviale klastische Sedimente des Heihe aus dem Qilian Shan erfolgt sein muss. Die Untersuchungsergebnisse zeigen jedoch ebenso die Notwendigkeit einer erg{\"a}nzenden Bearbeitung angrenzender Untersuchungsgebiete, wie beispielsweise den Gobi-Altai im Norden oder den Beishan im Westen, sowie die Verdichtung der Oberfl{\"a}chenbeprobung zur feineren Aufl{\"o}sung von lokalen Sedimentquellen.},
  language  = {de}
}
@phdthesis{Caesar2019,
  author    = {Caesar, Levke},
  title     = {The evolution of the Atlantic Meridional Overturning Circulation and its implications for surface warming},
  address   = {Potsdam},
  school      = {Universit{\"a}t Potsdam},
  pages     = {119},
  year      = {2019},
  abstract  = {The Atlantic Meridional Overturning Circulation (AMOC) is likely the most well-known system of ocean currents on Earth, redistributing heat, nutrients and carbon over a large part of the Earth's surface and affecting global climate as a result. Due to enhanced freshwater fluxes into the subpolar North Atlantic as a response to global warming, the AMOC is expected, and may have already started, to weaken and these changes will likely have global impacts. It is therefore of considerable relevance to improve our understanding of past and future AMOC changes. My thesis tries to answer some of the open questions in this field by giving strong evidence that the AMOC has already weakened over the last century, by narrowing future projections of this slowdown and by studying the impacts on global surface warming. While there have been various studies trying to reconstruct the strength of the overturning circulation in the past, often based on model simulations in combination with observations (Jackson et al., 2016, Kanzow et al., 2010) or proxies (Frajka-Williams, 2015, Latif et al., 2006), the results so far, due to lack of direct measurements, have been inconclusive. In the first paper I build on previous work that links the anomalously low sea surface temperatures (SSTs) in the North Atlantic with the reduced meridional heat transport due to a weaker AMOC. Using the output of a high-resolution global climate model, I derive a characteristic spatial and seasonal SST fingerprint of an AMOC slowdown and an improved SST-based AMOC index. The same fingerprint is seen in the observational SSTs since the late 19th Century, giving strong evidence that since then the AMOC has slowed down. In addition, the reconstruction of the historical overturning strength with the new AMOC index agrees well with and extends the results of earlier studies as well as the direct measurements from the RAPID project and shows a strong decline of the AMOC by about 15\% (3±1 Sv) since the mid-20th Century (Caesar et al., 2018). The reconstruction of the historical overturning strength with the AMOC index enables us to weight future AMOC projections based on their skill in modeling the historical AMOC as described in the second paper of this thesis (Olson et al., 2018). Using Bayesian model averaging we considerably narrow the projections of the CMIP5 ensemble to a decrease of -4.0 Sv and -6.8 Sv between the years 1960-1999 and 2060-2099 for the RCP4.5 and RCP8.5 emission scenarios, respectively. These values fit to, yet are at the lower end of, previously published estimates. In the third paper I examine how the AMOC slowdown affects the global mean surface temperature (GMST) with a focus on how it will change the ocean heat uptake (OHC). Accounting for the effect of changes in the radiative forcing on the GMST, I test how AMOC variations correlate with the residual part of surface temperature changes in the past. I find that the correlation is positive which fits the understanding that the deep-water formation that is important in driving the AMOC cools the deep ocean and therefore warms the surface (Caesar et al., 2019). The future weakening of the overturning circulation could therefore delay global surface warming. Due to nonlinear behavior and scale specific changes it can be difficult to study the dominant processes and modes that drive climate variability. In the fourth paper we develop and test a new technique based on the wavelet multiscale correlation (WMC) similarity measure to study climate variability on different temporal and spatial scales (Agarwal et al., 2018). In a fifth contribution to my thesis this method is applied to the observed sea surface temperatures. The results reconfirm well-known relations between SST anomalies such as the El Ni{\~n}o-Southern Oscillation (ENSO) and the Pacific Decadal Oscillation (PDO) on inter-annual and decadal timescales, respectively. They furthermore give new insights into the characteristics and origins of long-range teleconnections, for example, that the teleconnection between ENSO and Indian Ocean dipole exist mainly between the northern part of the ENSO tongue and the equatorial Indian Ocean, and provides therefore valuable knowledge about the regions that are necessary to include when modeling regional climate variability at a certain scale (Agarwal et al., 2019). In summary, my PhD thesis investigates past and future AMOC variability and its effects on global mean surface temperature by utilizing a combination of observational sea surface data and the output of historical and future climate model simulations from both the high-resolution CM2.6 model as well as the CMIP5 ensemble. It further includes the development and validation of a new method to study climate variability, that, applied to the observed sea surface temperatures, gives new insight about teleconnections in the Earth System. My findings provide evidence that the AMOC has already slowed down, will continue to do so in the future, and will impact the global mean temperature. Further impacts of an AMOC slowdown may include increased sea-level rise at the U.S. east coast (Ezer, 2015), heat extremes in Europe (Duchez et al., 2016) and increased storm activity in the North Atlantic region (Jackson et al., 2015), all of which have significant socio-economic implications.},
  language  = {de}
}
@phdthesis{Besendoerfer2018,
  author    = {Besend{\"o}rfer, Christian Ren{\´e}},
  title     = {Innovationen im nachhaltigen Landmanagement},
  school      = {Universit{\"a}t Potsdam},
  pages     = {260},
  year      = {2018},
  language  = {de}
}
@phdthesis{Muenzel2013,
  author    = {M{\"u}nzel, Sandra},
  title     = {Aspekte der Evolution von aufgesp{\"u}hltem Abraummaterial des Platinerzbergbaus},
  address   = {Potsdam},
  pages     = {141, LX S.},
  year      = {2013},
  language  = {de}
}
@phdthesis{Wittig2012,
  author    = {Wittig, Karen},
  title     = {Untersuchungen zum Time - Term - Verfahren und seiner Anwendung in der Pn-Tomographie am Beispiel seismischer Feldmessungen in S{\"u}dafrika},
  address   = {Potsdam},
  pages     = {233 S.},
  year      = {2012},
  language  = {de}
}
@phdthesis{Arnold2013,
  author    = {Arnold, Gabriele},
  title     = {Spektrale Fernerkundung der terristrischen Planetoberfl{\"a}chen von Merkur, Venus und Mars vom visuellen bis in den infraroten Wellenl{\"a}ngenbereich},
  address   = {Potsdam},
  pages     = {573 S.},
  year      = {2013},
  language  = {de}
}
@phdthesis{Meyer2011,
  author    = {Meyer, Sven Walter Heinrich},
  title     = {Entwicklung und Erprobung von methodischen Grundlagen zur Konzipierung eines Entscheidungshilfesystems f{\"u}r die Begr{\"u}ndung von Extremstandorten},
  address   = {Potsdam},
  pages     = {279 S.},
  year      = {2011},
  language  = {de}
}
@phdthesis{Anderssohn2009,
  author    = {Anderssohn, Jan},
  title     = {Applikationen der SAR-Interferometrie zur Untersuchung von Oberfl{\"a}chendeformationen : Grundlage hydrologischer, geologischer, vulkanologischer und seismischer Studien},
  address   = {Potsdam},
  pages     = {96 S.},
  year      = {2009},
  language  = {de}
}
@phdthesis{Zolitschka1996,
  author    = {Zolitschka, Bernd},
  title     = {Pal{\"a}oklimatische Bedeutung laminierter Sedimente},
  pages     = {196 S. : Ill.},
  year      = {1996},
  language  = {de}
}
@phdthesis{Rein1996,
  author    = {Rein, Bert},
  title     = {Die Warvenchronologie des Holzmaares : vergleichende Untersuchungen an drei Sedimentprofilen},
  pages     = {128 S.},
  year      = {1996},
  language  = {de}
}