TY - JOUR A1 - Engels, Stefan A1 - Brauer, Achim A1 - Buddelmeijer, Nico A1 - Martin-Puertas, Celia A1 - Rach, Oliver A1 - Sachse, Dirk A1 - Van Geel, Bas T1 - Subdecadal-scale vegetation responses to a previously unknown late-Allerod climate fluctuation and Younger Dryas cooling at Lake Meerfelder Maar (Germany) JF - Journal of quaternary science N2 - Lake Meerfelder Maar (MFM) is the northernmost Western European sediment record with annual laminations across the Younger Dryas (YD), and the onset of the YD in the record of MFM has previously been defined as an increase in non-arboreal pollen abundance at ca. 12 680 varve a BP. Here we present a palynological record at unprecedented subdecadal resolution for MFM, covering the Allerod-YD transition. Our results show a fluctuation in pollen accumulation rates (PARs) before the onset of the YD, with lower rates between ca. 12 725 and 12 685 varve a BP. The fluctuation in PARs occurs simultaneous with a previously undescribed short fluctuation in sediment composition and varve thickness, as well as with changes in biogeochemical proxies. The combined evidence indicates signs of climatic instability ca. 45 years before the onset of the YD. The PAR records of Betula and Pinus furthermore show earlier and more abrupt changes at the onset of the YD than the percentage-records do. Finally, heliophilous herbaceous taxa show a delayed increase following the onset of the YD of ca. 145 years. This paper illustrates the potential to identify previously unrecognized climate variability and vegetation change when using subdecadal-resolution analyses. Copyright (C) 2016 John Wiley & Sons, Ltd. KW - climate instability KW - Lateglacial KW - Meerfelder Maar KW - pollen accumulation rates KW - vegetation change Y1 - 2016 U6 - https://doi.org/10.1002/jqs.2900 SN - 0267-8179 SN - 1099-1417 VL - 31 SP - 741 EP - 752 PB - Wiley-Blackwell CY - Hoboken ER - TY - JOUR A1 - Jambrina-Enriquez, Margarita A1 - Sachse, Dirk A1 - Valero-Garces, Blas L. T1 - A deglaciation and Holocene biomarker-based reconstruction of climate and environmental variability in NW Iberian Peninsula: the Sanabria Lake sequence JF - Journal of paleolimnolog N2 - The molecular biomarker composition of two sediment cores from Sanabria Lake (NW Iberian Peninsula) and a survey of modern plants in the watershed provide a reconstruction of past vegetation and landscape dynamics since deglaciation. During a proglacial stage in Lake Sanabria (prior to 14.7 cal ka BP), very low biomarker concentration and carbon preference index (CPI) values similar to 1 suggest that the n-alkanes could have derived from eroded ancient sediment sources or older organic matter with high degree of maturity. During the Late glacial (14.7-11.7 cal ka BP) and the Holocene (last 11.7 cal ka BP) intervals with higher biomarker and triterpenoid concentrations (high %nC(29) , nC(31) alkanes), higher CPI and average carbon length (ACL), and lower P-aq (proportion of aquatic plants) are indicative of major contribution of vascular land plants from a more forested watershed (e.g. Mid Holocene period 7.0-4.0 cal ka BP). Lower biomarker concentrations (high %nC(27) alkanes), CPI and ACL values responded to short phases with decreased allochthonous contribution into the lake that correspond to centennial-scale periods of regional forest decline (e.g. 4-3 ka BP, Roman deforestation after 2.0 ka, and some phases of the LIA, seventeenth-nineteenth centuries). Human activities in the watershed were significant during early medieval times (1.3-1.0 cal ka BP) and since 1960 CE, in both cases associated with relatively higher productivity stages in the lake (lower biomarker and triterpenoid concentrations, high %nC(23) and %nC(31) respectively, lower ACL and CPI values and higher P-aq). The lipid composition of Sanabria Lake sediments indicates a major allochthonous (watershed-derived) contribution to the organic matter budget since deglaciation, and a dominant oligotrophic status during the lake history. The study constrains the climate and anthropogenic forcings and watershed versus lake sources in organic matter accumulation processes and helps to design conservation and management policies in mountain, oligotrophic lakes. KW - Plant n-alkanes KW - Lipid biomarker KW - Sanabria Lake KW - n-Alkanes KW - Holocene KW - Lateglacial KW - Iberian Peninsula Y1 - 2016 U6 - https://doi.org/10.1007/s10933-016-9890-6 SN - 0921-2728 SN - 1573-0417 VL - 56 SP - 49 EP - 66 PB - Springer CY - Dordrecht ER - TY - THES A1 - Lauterbach, Stefan T1 - Lateglacial to Holocene climatic and environmental changes in Europe : multi-proxy studies on lake sediments along a transect from northern Italy to northeastern Poland T1 - Spätglaziale und holozäne Klima- und Umweltveränderungen in Europa : Multiproxy-Untersuchungen an Seesedimenten entlang eines Transekts zwischen Norditalien und Nordostpolen N2 - Sediment records of three European lakes were investigated in order to reconstruct the regional climate development during the Lateglacial and Holocene, to investigate the response of local ecosystems to climatic fluctuations and human impact and to relate regional peculiarities of past climate development to climatic changes on a larger spatial scale. The Lake Hańcza (NE Poland) sediment record was studied with a focus on reconstructing the early Holocene climate development and identifying possible differences to Western Europe. Following the initial Holocene climatic improvement, a further climatic improvement occurred between 10 000 and 9000 cal. a BP. Apparently, relatively cold and dry climate conditions persisted in NE Poland during the first ca. 1500 years of the Holocene, most likely due to a specific regional atmospheric circulation pattern. Prevailing anticyclonic circulation linked to a high-pressure cell above the remaining Scandinavian Ice Sheet (SIS) might have blocked the eastward propagation of warm and moist Westerlies and thus attenuated the early Holocene climatic amelioration in this region until the final decay of the SIS, a pattern different from climate development in Western Europe. The Lateglacial sediment record of Lake Mondsee (Upper Austria) was investigated in order to study the regional climate development and the environmental response to rapid climatic fluctuations. While the temperature rise and environmental response at the onset of the Holocene took place quasi-synchronously, major leads and lags in proxy responses characterize the onset of the Lateglacial Interstadial. In particular, the spread of coniferous woodlands and the reduction of detrital flux lagged the initial Lateglacial warming by ca. 500–750 years. Major cooling at the onset of the Younger Dryas took place synchronously with a change in vegetation, while the increase of detrital matter flux was delayed by about 150–300 years. Complex proxy responses are also detected for short-term Lateglacial climatic fluctuations. In summary, periods of abrupt climatic changes are characterized by complex and temporally variable proxy responses, mainly controlled by ecosystem inertia and the environmental preconditions. A second study on the Lake Mondsee sediment record focused on two small-scale climate deteriorations around 8200 and 9100 cal. a BP, which have been triggered by freshwater discharges to the North Atlantic, causing a shutdown of the Atlantic meridional overturning circulation (MOC). Combining microscopic varve counting and AMS 14C dating yielded a precise duration estimate (ca. 150 years) and absolute dating of the 8.2 ka cold event, both being in good agreement with results from other palaeoclimate records. Moreover, a sudden temperature overshoot after the 8.2 ka cold event was identified, also seen in other proxy records around the North Atlantic. This was most likely caused by enhanced resumption of the MOC, which also initiated substantial shifts of oceanic and atmospheric front systems. Although there is also evidence from other proxy records for pronounced recovery of the MOC and atmospheric circulation changes after the 9.1 ka cold event, no temperature overshoot is seen in the Lake Mondsee record, indicating the complex behaviour of the global climate system. The Holocene sediment record of Lake Iseo (northern Italy) was studied to shed light on regional earthquake activity and the influence of climate variability and anthropogenic impact on catchment erosion and detrital flux into the lake. Frequent small-scale detrital layers within the sediments reflect allochthonous sediment supply by extreme surface runoff events. During the early to mid-Holocene, increased detrital flux coincides with periods of cold and wet climate conditions, thus apparently being mainly controlled by climate variability. In contrast, intervals of high detrital flux during the late Holocene partly also correlate with phases of increased human impact, reflecting the complex influences on catchment erosion processes. Five large-scale event layers within the sediments, which are composed of mass-wasting deposits and turbidites, are supposed to have been triggered by strong local earthquakes. While the uppermost of these event layers is assigned to a documented adjacent earthquake in AD 1222, the four other layers are supposed to be related to previously undocumented prehistorical earthquakes. N2 - Sedimente aus drei europäischen Seen wurden untersucht um die regionale Klimaentwicklung während des Spätglazials und Holozäns und die Reaktion der Ökosysteme auf Klimaschwankungen und menschlichen Einfluss zu rekonstruieren sowie die regionalen Besonderheiten der spätquartären Klimaveränderungen in einen überregionalen Kontext zu setzen. Die Sedimente des Jezioro Hańcza (Nordostpolen) wurden im Hinblick auf die frühholozäne Klimaentwicklung und die Identifikation möglicher Unterschiede gegenüber Westeuropa untersucht. Im Anschluss an die Erwärmung zu Beginn des Holozäns konnte eine weitere Verbesserung der Klimabedingungen zwischen 10 000 und 9000 Jahren vor heute nachgewiesen werden. Offensichtlich herrschten in Nordostpolen während der ersten 1500 Jahre des Holozäns noch relative kalte und trockene Klimabedingungen, höchstwahrscheinlich als Resultat besonderer regionaler atmosphärischer Zirkulationsverhältnisse. Eine antizyklonale Zirkulationszelle als Resultat eines Hochdruckgebiets über dem Rest des Skandinavischen Eisschilds verhinderte wahrscheinlich das Vordringen warmer und feuchter Luftmassen aus Westen und verursachte damit eine Abschwächung der frühholozänen Klimaverbesserung in dieser Region bis zum endgültigen Zerfall des Eisschilds, was grundsätzlich von der frühholozänen Klimaentwicklung in Westeuropa abweicht. Die spätglazialen Sedimente des Mondsees (Oberösterreich) wurden im Hinblick auf die regionale Klimaentwicklung und die Reaktion des Ökosystems auf abrupte Klimaschwankungen untersucht. Während die Erwärmung zu Beginn des Holozäns von einer zeitgleichen Reaktion des Ökosystems begleitet wurde, war die Reaktion des Ökosystems auf die Erwärmung zu Beginn des Spätglazials deutlich verzögert. Insbesondere die Ausbreitung von Nadelwäldern und die Reduktion des klastischen Eintrags folgten der spätglazialen Erwärmung erst mit einer Verzögerung von ca. 500–750 Jahren. Die Abkühlung zu Beginn der Jüngeren Dryas war durch eine deutliche Synchronizität zwischen Temperatur- und Vegetationsänderung gekennzeichnet, wohingegen der Anstieg des klastischen Eintrags erst 150–300 Jahre verzögert folgte. Eine komplexe Reaktion des Ökosystems zeigt sich auch während kurzfristiger spätglazialer Klimaschwankungen. Zusammenfassend lässt sich sagen, dass abrupte Klimaveränderungen durch komplexe und zeitlich variable Reaktionsmuster des Ökosystems gekennzeichnet sind, die hauptsächlich von dessen Klimasensitivität und den ökologischen Ausgangsbedingungen abhängen. Eine zweite Studie an den Sedimenten des Mondsees konzentrierte sich auf zwei Klimaschwankungen vor ca. 8200 und 9100 Jahren, für die Schmelzwassereintrag in den Nordatlantik und ein damit verbundenes Zusammenbrechen der thermohalinen Zirkulation als Ursache angesehen wird. Durch Warvenzählungen und 14C-Datierungen konnten sowohl die Dauer (ca. 150 Jahre) als auch das absolute Alter der Kältephase vor ca. 8200 Jahren zuverlässig bestimmt werden, welche in guter Übereinstimmung mit Resultaten aus anderen Paläoklimaarchiven stehen. Darüber hinaus wurde eine kurze Warmphase direkt im Anschluss an das Abkühlungsereignis identifiziert, die auch in anderen Klimaarchiven im nordatlantischen Raum nachweisbar ist. Diese wurde wahrscheinlich durch ein Wiedererstarken der thermohalinen Zirkulation verursacht, welches darüber hinaus eine Verschiebung ozeanischer und atmosphärischer Frontsysteme zur Folge hatte. Obwohl andere Klimaarchive auch nach dem Abkühlungsereignis vor ca. 9100 Jahren auf ein Wiedererstarken der thermohalinen Zirkulation hindeuten, finden sich in den Sedimenten des Mondsees keine Anzeichen für eine solche Wärmeperiode, was die Komplexität des globalen Klimasystems verdeutlicht. Die holozänen Sedimente des Lago d’Iseo (Norditalien) wurden im Hinblick auf die regionale Erdbebenaktivität und den Einfluss von Klima und Mensch auf Erosionsprozesse im Einzugsgebiet und den klastischen Eintrag in den See untersucht. Zahlreiche kleinere detritische Lagen in den Sedimenten spiegeln Eintrag durch extreme Oberflächenabflussereignisse wieder. Während des Früh- und Mittelholozäns zeigt sich eine deutliche Übereinstimmung zwischen erhöhtem klastischen Eintrag und kühleren und feuchteren Klimaverhältnissen, was auf einen dominanten Einfluss der natürlichen Klimavariabilität hindeutet. Im Gegensatz dazu zeigen Phasen erhöhten klastischen Eintrags während des Spätholozäns teilweise auch eine Korrelation mit erhöhter Siedlungsaktivität, was die Komplexität der Einflüsse auf Erosionsprozesse im Einzugsgebiet verdeutlicht. Darüber hinaus konnten auch fünf größere Ereignislagen nachgewiesen werden, welche durch Rutschmassen und Turbidite gekennzeichnet sind und für die lokale Erdbeben als Ursache vermutet werden. Die jüngste Ereignislage kann mit einem historisch dokumentierten proximalen Erdbeben im Jahr AD 1222 korreliert werden. Für die anderen vier Ereignislagen werden bisher undokumentierte prähistorische Erdbeben als Ursache angenommen. KW - Spätglazial KW - Holozän KW - Seesedimente KW - Paläoklima KW - Europa KW - Lateglacial KW - Holocene KW - lake sediments KW - palaeoclimate KW - Europe Y1 - 2011 U6 - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:kobv:517-opus-58157 ER -