TY  - THES
A1  - Aichner, Bernhard
T1  - Aquatic macrophyte-derived biomarkers as palaeolimnological proxies on the Tibetan Plateau
T1  - Biomarker von Wasserpflanzen als Klimaindikatoren auf dem tibetischen Hochplateau
N2  - The Tibetan Plateau is the largest elevated landmass in the world and profoundly influences atmospheric circulation patterns such as the Asian monsoon system. Therefore this area has been increasingly in focus of palaeoenvironmental studies. This thesis evaluates the applicability of organic biomarkers for palaeolimnological purposes on the Tibetan Plateau with a focus on aquatic macrophyte-derived biomarkers. Submerged aquatic macrophytes have to be considered to significantly influence the sediment organic matter due to their high abundance in many Tibetan lakes. They can show highly 13C-enriched biomass because of their carbon metabolism and it is therefore crucial for the interpretation of δ13C values in sediment cores to understand to which extent aquatic macrophytes contribute to the isotopic signal of the sediments in Tibetan lakes and in which way variations can be explained in a palaeolimnological context. Additionally, the high abundance of macrophytes makes them interesting as potential recorders of lake water δD. Hydrogen isotope analysis of biomarkers is a rapidly evolving field to reconstruct past hydrological conditions and therefore of special relevance on the Tibetan Plateau due to the direct linkage between variations of monsoon intensity and changes in regional precipitation / evaporation balances. A set of surface sediment and aquatic macrophyte samples from the central and eastern Tibetan Plateau was analysed for composition as well as carbon and hydrogen isotopes of n-alkanes. It was shown how variable δ13C values of bulk organic matter and leaf lipids can be in submerged macrophytes even of a single species and how strongly these parameters are affected by them in corresponding sediments. The estimated contribution of the macrophytes by means of a binary isotopic model was calculated to be up to 60% (mean: 40%) to total organic carbon and up to 100% (mean: 66%) to mid-chain n-alkanes. Hydrogen isotopes of n-alkanes turned out to record δD of meteoric water of the summer precipitation. The apparent enrichment factor between water and n-alkanes was in range of previously reported ones (≈-130‰) at the most humid sites, but smaller (average: -86‰) at sites with a negative moisture budget. This indicates an influence of evaporation and evapotranspiration on δD of source water for aquatic and terrestrial plants. The offset between δD of mid- and long-chain n-alkanes was close to zero in most of the samples, suggesting that lake water as well as soil and leaf water are affected to a similar extent by those effects. To apply biomarkers in a palaeolimnological context, the aliphatic biomarker fraction of a sediment core from Lake Koucha (34.0° N; 97.2° E; eastern Tibetan Plateau) was analysed for concentrations, δ13C and δD values of compounds. Before ca. 8 cal ka BP, the lake was dominated by aquatic macrophyte-derived mid-chain n-alkanes, while after 6 cal ka BP high concentrations of a C20 highly branched isoprenoid compound indicate a predominance of phytoplankton. Those two principally different states of the lake were linked by a transition period with high abundances of microbial biomarkers. δ13C values were relatively constant for long-chain n-alkanes, while mid-chain n-alkanes showed variations between -23.5 to -12.6‰. Highest values were observed for the assumed period of maximum macrophyte growth during the late glacial and for the phytoplankton maximum during the middle and late Holocene. Therefore, the enriched values were interpreted to be caused by carbon limitation which in turn was induced by high macrophyte and primary productivity, respectively. Hydrogen isotope signatures of mid-chain n-alkanes have been shown to be able to track a previously deduced episode of reduced moisture availability between ca. 10 and 7 cal ka BP, indicated by a 20‰ shift towards higher δD values. Indications for cooler episodes at 6.0, 3.1 and 1.8 cal ka BP were gained from drops of biomarker concentrations, especially microbial-derived hopanoids, and from coincidental shifts towards lower δ13C values. Those episodes correspond well with cool events reported from other locations on the Tibetan Plateau as well as in the Northern Hemisphere. To conclude, the study of recent sediments and plants improved the understanding of factors affecting the composition and isotopic signatures of aliphatic biomarkers in sediments. Concentrations and isotopic signatures of the biomarkers in Lake Koucha could be interpreted in a palaeolimnological context and contribute to the knowledge about the history of the lake. Aquatic macrophyte-derived mid-chain n-alkanes were especially useful, due to their high abundance in many Tibetan Lakes and their ability to record major changes of lake productivity and palaeo-hydrological conditions. Therefore, they have the potential to contribute to a fuller understanding of past climate variability in this key region for atmospheric circulation systems.
N2  - Das tibetische Hochplateau ist die größte gehobene Landmasse der Erde und beeinflusst maßgeblich atmosphärische Zirkulationsmuster wie den Asiatischen Monsun. Um die Auswirkungen zukünftiger Schwankungen der Monsundynamik auf das regionale Klima besser einschätzen zu können, ist es wichtig, ein fundiertes Verständnis vergangener Klimaänderungen zu entwickeln. Daher ist das Tibetplateau in den letzten Jahren mehr und mehr in den Fokus paläoklimatischer Studien gerückt. Die große Anzahl an Seen in der Region bietet ein unerschöpfliches Klimaarchiv und viele Studien haben sich bereits mit Seesedimenten zur Klimarekonstruktion befasst. Dabei wurde in erster Linie auf biologische, sedimentologische und geochemische Parameter zurückgegriffen, wohingegen organische Biomarker bisher recht selten benutzt wurden. Die vorliegende Arbeit untersucht die Anwendbarkeit dieser potentiellen Klimaindikatoren auf dem Tibetplateau. Hierbei wurde ein Schwerpunkt auf die Analyse kutikularer Blattwachse von Wasserpflanzen gelegt, da diese wegen ihres starken Auftretens in tibetischen Seen einen erheblichen Beitrag zur organischen Substanz im Sediment leisten. Um den Einfluss von Wasserpflanzen auf das Sediment über einen weiten klimatischen Gradienten zu untersuchen, wurden Oberflächensedimente und Wasserpflanzen vom zentralen und östlichen Tibetplateau auf ihre Biomarkerzusammensetzung sowie auf ihre Kohlen- und Wasserstoffisotopensignatur untersucht. Dadurch wurde das Verständnis über beeinflussende Faktoren auf diese Parameter in Sedimenten vertieft. In einem Sedimentbohrkern des Koucha-Sees (östliches Tibetplateau) konnten diese Parameter dann im Hinblick auf Änderungen der Produktivität im See sowie der hydrologischen und klimatischen Bedingungen der letzten 15000 Jahre interpretiert werden. Es zeigte sich, dass der See bis 8000 Jahre vor Heute stark mit Wasserpflanzen bewachsen war, während die letzten 6000 Jahre Algen dominierten. Mit Hilfe von Wasserstoffisotopen wurden eine Zunahme des Monsuns und steigende Niederschläge zwischen 15000 und 10000 Jahren vor Heute sowie eine relativ trockene Periode zwischen 10000 und 7000 Jahren vor Heute rekonstruiert. Durch Kombination von Biomarkerkonzentrationen sowie deren Kohlenstoffisotopensignal wurden außerdem kurzzeitige Kälteperioden um ca. 6000, 3100 und 1800 Jahren vor Heute nachgewiesen, die vorher bereits in anderen Klimaarchiven in Tibet sowie auf der nördlichen Hemisphäre belegt wurden. Mit Hilfe von organischen Biomarkern konnte so ein detailliertes Bild über die Entwicklung des Koucha-Sees seit dem letzten Glazial gewonnen werden. Organische Biomarker haben sich somit als geeignet erwiesen, einen Beitrag zur Klimarekonstruktion auf dem Tibetplateau zu leisten.
KW  - Biomarker
KW  - Isotope
KW  - Tibet
KW  - Paläolimnologie
KW  - Klima
KW  - Wasserpflanzen
KW  - biomarker
KW  - isotopes
KW  - Tibetan Plateau
KW  - palaeolimnology
KW  - climate
KW  - macrophytes
Y1  - 2009
U6  - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:kobv:517-opus-42095
ER  - 
TY  - THES
A1  - Barsch, Andreas
T1  - Zum Einfluss von Witterung und Klima auf den Landschaftszustand und die Landschaftsentwicklung im Uvs-Nuur-Becken (NW-Mongolei)
N2  - Im Landschaftszustand und in der Landschaftsentwicklung kommen funktionale Beziehungen zwischen dem naturbedingten Energie-, Wasser- und Stoffhaushalt einerseits und den Auswirkungen der Landnutzung andererseits zum Ausdruck. Gegenwärtig verändert der globale Anstieg der bodennahen Temperaturen vielerorts den landschaftlichen Energie-, Wasser- und Stoffhaushalt, wobei besonders in Trockengebieten zu erwarten ist, dass dieser Trend in Verbindung mit einer unangepassten Landnutzung das Regenerationsvermögen der Vegetation einschränkt und zur Zerstörung der Bodendecke führt.  Für die Mongolei und für benachbarte Gebiete Asiens sind in Szenarien zur globalen Erwärmung hohe Werte des Temperaturanstiegs prognostiziert worden. Eine globale Einschätzung der anthropogen induzierten Bodendegradation hat diese Region als stark oder extrem stark betroffen eingestuft. Vor diesem Hintergrund wurde im Uvs-Nuur-Becken, das im Nordwesten der Mongolei und damit in einer der trockensten Regionen des Landes gelegen ist, untersucht, wie sich der globale Temperaturanstieg auf der lokalen und regionalen Ebene widerspiegelt und wie der Landschaftshaushalt dabei verändert wird.  Die Auswirkungen des sommerlichen Witterungsverlaufes auf den Landschaftszustand sind 1997 bis 1999 an einem Transsekt erfasst worden, das sich zwischen dem Kharkhiraa-Gebirge am Westrand des Beckens und dem See Uvs Nuur im Beckeninneren von den Polsterfluren und Matten der alpinen Stufe über die Gebirgswaldsteppe, die Trockensteppe bis zur Halbwüste erstreckt. An neun Messpunkten wurden witterungsklimatische Daten in Verbindung mit Merkmalen der Vegetation, des Bodens und der Bodenfeuchte aufgenommen. Die im Sommer 1998 gewonnenen Messwerte wurden mit Hilfe einer Clusteranalyse gebündelt und verdichtet. Auf dieser Grundlage konnten landschaftliche Zustandsformen inhaltlich gekennzeichnet, zeitlich eingeordnet und durch Zeit-Verhaltens-Modelle (Stacks) abgebildet werden. Aus den Zeit-Verhaltens-Modellen wird ersichtlich, dass man Zustandsformen, in denen die Hitze und die Trockenheit des Sommers 1998 besonders stark zum Ausdruck kommen, an allen Messpunkten beobachten kann, nimmt man die Station auf dem fast 3.000 m hohen Gipfel des Khukh Uul sowie die grundwasserbeeinflusste Station in unmittelbarer Seenähe aus. In ihrer extremen Form sind Trockenperioden jedoch nur im Beckeninneren und am Fuß der Randgebirge, also in der Halbwüste, in der Trockensteppe und in der Wiesensteppe aufgetreten. Im Bergwald sowie im Bereich der alpinen Matten und Polsterfluren fehlen sie.  Am stärksten sind die grundwasserfreien Bereiche der Halbwüste von der Hitze und Niederschlagsarmut des Sommers 1998 betroffen. An vier Fünfteln der Tage des Beobachtungszeitraumes herrscht an diesem Messpunkt extreme Trockenheit. Es fällt entweder gar kein Niederschlag oder nur so wenig, dass der seit dem Frühjahr erschöpfte Bodenwasservorrat nicht aufgefüllt wird. Das Verhältnis zwischen Niederschlag und potenzieller Verdunstung liegt hier bei 1:12.  In der Halbwüste zeichnet sich eine fortschreitende Desertifikation ab, zumal hier eine nichtangepasste Weidenutzung dominiert, in der Ziegen eine immer größere Rolle spielen. Dies gilt insbesondere für Bereiche in Siedlungsnähe. Örtlich ist auch der Bestand der Trockensteppe gefährdet, die sich an die Halbwüste zum Beckenrand hin anschließt. Hier ist nicht nur die Viehdichte am höchsten, sondern hier werden auch die meisten unbefestigten Fahrwege wild angelegt und die Bodendecke damit zerstört. Dies kann im Endeffekt zu einem Übergreifen von Prozessen der Desertifikation führen.  Aus methodischer Sicht zeigt sich, dass die Kennzeichnung landschaftlicher Zustandsformen durch Zeit-Verhaltens-Modelle die Ermittlung der Auswirkungen von Witterung und Klima auf den Landschaftszustand erleichtert, da sie deren Aussage konzentriert. Zur Interpretation der Ergebnisse ist jedoch ein Rückgriff auf die beschreibende Darstellung der Messwerte notwendig. Die im westlichen Uvs-Nuur-Becken und seinen Randgebirgen angewandte Verfahrensweise ermöglicht es, globale Aussagen zur globalen Erwärmung der Kontinente regional oder lokal zu überprüfen und zu untersetzen."
N2  - Landscape condition and landscape development express the functional relations between energy balance, water balance and material balance on the one hand and on the other hand they reflect the effects of land use. At present the global increase of near-surface air temperature changes the energy balance, water balance and material balance in many places. Especially in arid regions this trend and an inappropriate land use restrict the regeneration ability of vegetation and lead to the degradation of soil cover.  Different scenarios for global warming prognosticate high values of increasing air temperature in Mongolia and its adjacent regions in Asia. A global estimation of anthropogenicly induced soil degradation classifies this region as strongly or extremely strong affected. Against this background a research was carried out in the Uvs Nuur Basin, placed in the northwest of Mongolia and therefore in one of the most arid regions of this country. The object of investigation was the reflection of the global increase of air temperature on a local and regional level and the resulting changes of landscape balance.  From 1997 to 1999 the effects of changes in summer weather on the landscape condition were measured on a transect from the Kharkhiraa mountains at the western margin of the basin up to the lake Uvs at the centre of the basin. The transect included alpine mat, mountain steppe, dry steppe and semi desert. Climatic data was collected at 9 transect stations, in addition with characteristics of vegetation, soil and soil moisture. The data of summer 1998 was bundled and consolidated with a cluster analysis. On this basis forms of landscape condition could be evaluated in content, arranged chronologically and characterised by time performance models (stacks).  The time performance models prove that forms of landscape condition marking the heat and the drought of summer 1998 can be found at every station of the transect except of the one on the summit of Khukh Uul at almost 3.000 m above sea level and another groundwater-influenced station at the bank of lake Uvs. However, extremely dry periods occur only from the centre of the basin up to the foothills, thus in the semi desert, the dry steppe and the short grass steppe. They do not occur in the mountain forest and in the alpine mat.  Areas in the semi desert are most affected by drought and lack of precipitation during the summer 1998. Four fifths of the days in the measurement period are extremely droughty days. Either there is no precipitation at all or it is insufficient to fill up the soil water storage exhausted since spring-time. The relation of precipitation and potential evaporation averages out here at 1:12.  A progressive desertification becomes apparent in the semi desert, particularly determined by an inappropriate land use in conjunction with an increasing goat-rearing in the area around the settlements. Partially this trend even affects the dry steppe in adjacency to the semi desert toward the margin of the basin. These areas are characterised not only by the highest stocking rate but also by the largest number of unofficial dirt roads thus leading to the denudation of the soil cover and finally to the spreading of desertification processes.  From the methodical point of view it is obvious that the characterisation by time performance models facilitates the determination of weather and climate influence on landscape condition by summarising their information. However, the interpretation of the results has to be accomplished by a describing analysis of the measured data. The procedure applied in the western Uvs Nuur Basin and its adjacent mountains provides the opportunity to examine and substantiate the reports on global warming at regional or local level.
KW  - Mongolei; Uvs-Nuur-Becken
KW  - Witterung
KW  - Klima
KW  - Landschaftshaushalt
KW  - Energie-
KW  - Wasser- und Stoffhaushalt
KW  - multivariate Statistik
KW  - Clusteranalyse
KW  - landsch
KW  - Mongolia
KW  - Uvs Nuur Basin
KW  - weather
KW  - climate
KW  - landscape balance
KW  - energy balance
KW  - water balance
KW  - material balance
KW  - multivariate statistics
KW  - cluster analy
Y1  - 2003
U6  - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:kobv:517-0001184
ER  - 
TY  - GEN
A1  - Boers, Niklas
A1  - Goswami, Bedartha
A1  - Ghil, Michael
T1  - A complete representation of uncertainties in layer-counted paleoclimatic archives
T2  - Postprints der Universität Potsdam : Mathematisch-Naturwissenschaftliche Reihe
N2  - Accurate time series representation of paleoclimatic proxy records is challenging because such records involve dating errors in addition to proxy measurement errors. Rigorous attention is rarely given to age uncertainties in paleoclimatic research, although the latter can severely bias the results of proxy record analysis. Here, we introduce a Bayesian approach to represent layer-counted proxy records - such as ice cores, sediments, corals, or tree rings - as sequences of probability distributions on absolute, error-free time axes. The method accounts for both proxy measurement errors and uncertainties arising from layer-counting-based dating of the records. An application to oxygen isotope ratios from the North Greenland Ice Core Project (NGRIP) record reveals that the counting errors, although seemingly small, lead to substantial uncertainties in the final representation of the oxygen isotope ratios. In particular, for the older parts of the NGRIP record, our results show that the total uncertainty originating from dating errors has been seriously underestimated. Our method is next applied to deriving the overall uncertainties of the Suigetsu radiocarbon comparison curve, which was recently obtained from varved sediment cores at Lake Suigetsu, Japan. This curve provides the only terrestrial radiocarbon comparison for the time interval 12.5-52.8 kyr BP. The uncertainties derived here can be readily employed to obtain complete error estimates for arbitrary radiometrically dated proxy records of this recent part of the last glacial interval.
T3  - Zweitveröffentlichungen der Universität Potsdam : Mathematisch-Naturwissenschaftliche Reihe - 641 
KW  - Greenland ice-core
KW  - late-glacial chronology
KW  - high-resolution record
KW  - Lake Suigetsu
KW  - proxy records
KW  - age models
KW  - climate
KW  - events
KW  - Japan
KW  - period
Y1  - 2019
U6  - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:kobv:517-opus4-418030
SN  - 1866-8372
IS  - 641
ER  - 
TY  - THES
A1  - Bookhagen, Bodo
T1  - Late quaternary climate changes and landscape evolution in the Northwest Himalaya : geomorphologic processes in the Indian Summer Monsoon Domain
N2  - The India-Eurasia continental collision zone provides a spectacular example of active mountain building and climatic forcing. In order to quantify the critically important process of mass removal, I analyzed spatial and temporal precipitation patterns of the oscillating monsoon system and their geomorphic imprints. I processed passive microwave satellite data to derive high-resolution rainfall estimates for the last decade and identified an abnormal monsoon year in 2002. During this year, precipitation migrated far into the Sutlej Valley in the northwestern part of the Himalaya and reached regions behind orographic barriers that are normally arid. There, sediment flux, mean basin denudation rates, and channel-forming processes such as erosion by debris-flows increased significantly. Similarly, during the late Pleistocene and early Holocene, solar forcing increased the strength of the Indian summer monsoon for several millennia and presumably lead to analogous precipitation distribution as were observed during 2002. However, the persistent humid conditions in the steep, high-elevation parts of the Sutlej River resulted in deep-seated landsliding. Landslides were exceptionally large, mainly due to two processes that I infer for this time: At the onset of the intensified monsoon at 9.7 ka BP heavy rainfall and high river discharge removed material stored along the river, and lowered the baselevel. Second, enhanced discharge, sediment flux, and increased pore-water pressures along the hillslopes eventually lead to exceptionally large landslides that have not been observed in other periods. The excess sediments that were removed from the upstream parts of the Sutlej Valley were rapidly deposited in the low-gradient sectors of the lower Sutlej River. Timing of downcutting correlates with centennial-long weaker monsoon periods that were characterized by lower rainfall. I explain this relationship by taking sediment flux and rainfall dynamics into account: High sediment flux derived from the upstream parts of the Sutlej River during strong monsoon phases prevents fluvial incision due to oversaturation the fluvial sediment-transport capacity. In contrast, weaker monsoons result in a lower sediment flux that allows incision in the low-elevation parts of the Sutlej River.
N2  - Die Indisch-Eurasische Kontinentalkollision ist ein beeindruckendes Beispiel für weitreichenden, tektonisch kontrollierten klimatischen Einfluss. Um den Einfluss von klimatisch bedingter Erosion auf die Orogenese zu testen, habe ich erosive Oberflächenprozesse, Monsunvariationen und fluviatilen Massentransfer auf verschiedenen Zeitscheiben analysiert. Um genaue Niederschläge auf einem grossen Raum zu quantifizieren, habe ich durch Wettersatelliten aufgezeichnete passive Mikrowellendaten für die letzten zehn Jahre untersucht. Erstaunlicherweise variiert der Niederschlag nur wenig von Jahr zu Jahr und ein Großteil des Regens wird durch orographische Effekte gesteuert. Im Jahre 2002 allerdings, habe ich ein abnormal starkes Monsunjahr feststellen können. Zu dieser Zeit ist der Monsunniederschlag weiter in das Gebirge vorgedrungen und hat viele Massenbewegungen wie z.B. Schuttströme und Muren ausgelöst. Dabei verdoppelten sich die Erosionsraten im Einzugsgebiet. Ich zeige anhand von Satellitenbildern, aufgenommen vor und nach dem Monsun, dass sich hierbei vor allen Dingen kleine, neue Flußläufe entwickeln. In höher gelegenen, normalerweise trockenen Gebieten findet man auch Überreste von enormen Bergstürzen und dahinter aufgestauten Seen. Datierungen dieser geomorphologischen Phänomene zeigen, dass sie nur in zwei Phasen während der letzten 30.000 Jahre auftreten: Im späten Pleistozän vor rund 27.000 Jahren und im frühen Holozän vor 8000 Jahre. Diese Zeiten sind durch einen starken Monsun, der durch die Insolation kontrolliert wird, gekennzeichnet. Analog zur Niederschlagsverteilung im Jahre 2002 ist der Monsun aber nicht nur für ein Jahr, sondern mehrere hundert oder tausend Jahre lang kontinuierlich in die heute ariden Gebiete vorgedrungen. Der erhöhte Porenwasserdruck und die erstarkten Flüsse lösten dann durch laterale Unterschneidung große Bergstürze aus, die zu keiner anderen Zeit beobachtet wurden. Die temporären Becken in den Hochlagen, die durch Bergstürze entstanden sind, entstehen in Feuchtphasen und werden in schwächeren Monsunphasen von Flüssen abgetragen und verdeutlicht die komplexe Beziehung zwischen Klima und Massentransfer verdeutlicht.  ---- Anmerkung: Der Autor wurde 2005 mit dem 7. Publikationspreis des Leibniz-Kollegs Potsdam für Nachwuchswissenschaftler/innen in Naturwissenschaften ausgezeichnet.
T2  - Late quaternary climate changes and landscape evolution in the Northwest Himalaya : geomorphologic processes in the Indian Summer Monsoon Domain
KW  - Monsun
KW  - Himalaja
KW  - Klima
KW  - Indien
KW  - Bergstürze
KW  - Geomorphologie
KW  - Asian monsoon
KW  - Himalaya
KW  - climate
KW  - landslides
KW  - geomorphology
Y1  - 2004
U6  - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:kobv:517-0001956
ER  - 
TY  - THES
A1  - Demory, François
T1  - Paleomagnetic dating of climatic events in Late Quaternary sediments of Lake Baikal (Siberia)
N2  - Der Baikalsee ist ein ideales Klimaarchiv für die Mitte Eurasiens. In dieser Arbeit wurde gesteinsmagnetische und paleomagnetische Analysen an hemipelagischen Sequenzen von vier Lokationen analysiert. Die Kerne erreichen ein Alter von maximal 300 ky. In Kombination mit TEM, XRD, XRF und geochemischen Analysen zeigt die gesteinsmagnetische Studie, dass detritischer Magnetit das magnetische Signal der glazialen Sedimente dominiert. Die magnetischen Signale der interglazialen Sedimente wurden durch diagenetische Prozesse verändert. Mittels HIRM können Hämatit und Goethit quantifiziert werden. Diese Methode eignet sich, den detritischen Eintrag in den Baikalsee abzuschätzen. Relative Paleointensitäten des Erdmagnetfeldes ergaben reproduizerbare Muster, welche in Korrelation mit gutdatierten Referenzproben die Ableitung eines alternativen Altersmodells für die Datierung der Baikalsedimente ermöglichten. Bei Anwendung des paleomagnetischen Altersmodells beobachtet man, dass die Abkühlung im Baikalgebiet und im Oberflächenwasser des Nordatlantiks wie sie aus den δ18 O-Werten planktonischer Foraminiferen abgeleitet werden kann, zeitgleich ist. Wird das aus benthischen δ18 O-Werten abgeleitete Altermdodell auf den Baikalsee angewandt, ergibt sich eine deutliche Zeitverschiebung. Das benthische Altersmodell repräsentiert die globale Veränderung des Eisvolumens, welche später als die Vänderung der Oberflächenwassertemperatur auftritt. Die Kompilation paleomagnetischer Kurven ergab eine neue relative Paleointensitätskurve “Baikal 200”. Mittels Korngrössenanalyse des Detritus konnten drei Faziestypen mit unterschiedlicher Sedimentationsdynamik unterschieden werden: 1) Glaziale Peroiden werden durch hohe Tongehalte infolge von Windeintrag und durch grobe Sandfraktion mittels Transport durch lokale Winde über das Eis charakterisiert. Dieser Faziestyp deutet auf arides Klima. 2) Während der Glazial/Interglazial-Übergänge steigt die Siltfraktion an. Dies deutet auf erhöhte Feuchtigkeit und damit verbunden erhöhte Sedimentdynamik. Windtransport und in den Schnee der Eisdecke eingetragener Staub sind die vorherrschenden Prozesse, welche den Silt in hemipelagischer Position zur Ablagerung bringen. 3) Während des klimatischen Optimum des Eeemian werden Grösse und Quantität des Silts minimal, was auf eine geschlossene Vegetationsdecke im Hinterland deutet.
N2  - Lake Baikal provides an excellent climatic archive for Central Eurasia as global climatic variations are continuously depicted in its sediments. We performed continuous rock magnetic and paleomagnetic analyses on hemipelagic sequences retrieved from 4 underwater highs reaching back 300 ka. The rock magnetic study combined with TEM, XRD, XRF and geochemical analyses evidenced that a magnetite of detrital origin dominates the magnetic signal in glacial sediments whereas interglacial sediments are affected by early diagenesis. HIRM roughly quantifies the hematite and goethite contributions and remains the best proxy for estimating the detrital input in Lake Baikal. Relative paleointensity records of the earth′s magnetic field show a reproducible pattern, which allows for correlation with well-dated reference curves and thus provides an alternative age model for Lake Baikal sediments. Using the paleomagnetic age model we observed that cooling in the Lake Baikal region and cooling of the sea surface water in the North Atlantic, as recorded in planktonic foraminifera δ18 O, are coeval. On the other hand, benthic δ18 O curves record mainly the global ice volume change, which occurs later than the sea surface temperature change. This proves that a dating bias results from an age model based on the correlation of Lake Baikal sedimentary records with benthic δ18 O curves. The compilation of paleomagnetic curves provides a new relative paleointensity curve, “Baikal 200”. With a laser-assisted grain size analysis of the detrital input, three facies types, reflecting different sedimentary dynamics can be distinguished. (1) Glacial periods are characterised by a high clay content mostly due to wind activity and by occurrence of a coarse fraction (sand) transported over the ice by local winds. This fraction gives evidence for aridity in the hinterland. (2) At glacial/interglacial transitions, the quantity of silt increases as the moisture increases, reflecting increased sedimentary dynamics. Wind transport and snow trapping are the dominant process bringing silt to a hemipelagic site (3) During the climatic optimum of the Eemian, the silt size and quantity are minimal due to blanketing of the detrital sources by the vegetal cover.
T2  - Paleomagnetic dating of climatic events in Late Quaternary sediments of Lake Baikal (Siberia)
KW  - Paleomagnetismus
KW  - Klima
KW  - Sedimentationsdynamik
KW  - diagenetische Prozesse
KW  - Paleomagnetism
KW  - climate
KW  - sedimentary dynamics
KW  - diagenesis
Y1  - 2004
U6  - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:kobv:517-0001720
ER  - 
TY  - GEN
A1  - Egholm, David L.
A1  - Andersen, Jane Lund
A1  - Faurschou Knudsen, Mads
A1  - Jansen, John D.
A1  - Nielsen, S. B.
T1  - The periglacial engine of mountain erosion
BT  - Part 2: Modelling large-scale landscape evolution
T2  - Postprints der Universität Potsdam : Mathematisch-Naturwissenschaftliche Reihe
N2  - There is growing recognition of strong periglacial control on bedrock erosion in mountain landscapes, including the shaping of low-relief surfaces at high elevations (summit flats). But, as yet, the hypothesis that frost action was crucial to the assumed Late Cenozoic rise in erosion rates remains compelling and untested. Here we present a landscape evolution model incorporating two key periglacial processes - regolith production via frost cracking and sediment transport via frost creep - which together are harnessed to variations in temperature and the evolving thickness of sediment cover. Our computational experiments time-integrate the contribution of frost action to shaping mountain topography over million-year timescales, with the primary and highly reproducible outcome being the development of flattish or gently convex summit flats. A simple scaling of temperature to marine delta O-18 records spanning the past 14 Myr indicates that the highest summit flats in mid-to high-latitude mountains may have formed via frost action prior to the Quaternary. We suggest that deep cooling in the Quaternary accelerated mechanical weathering globally by significantly expanding the area subject to frost. Further, the inclusion of subglacial erosion alongside periglacial processes in our computational experiments points to alpine glaciers increasing the long-term efficiency of frost-driven erosion by steepening hillslopes.
T3  - Zweitveröffentlichungen der Universität Potsdam : Mathematisch-Naturwissenschaftliche Reihe - 552 
KW  - situ produced BE-10
KW  - glacial erosion
KW  - southern Alps
KW  - New-Zealand
KW  - rates
KW  - climate
KW  - sediment
KW  - surfaces
KW  - uplift
KW  - AL-26
Y1  - 2019
U6  - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:kobv:517-opus4-409718
SN  - 1866-8372
IS  - 552
ER  - 
TY  - THES
A1  - Jiménez Álvaro, Eliana
T1  - Análisis neotectónico y lito-tefroestratigráfico de los grandes movimientos en masa asociados al fallamiento activo de la cuenca intermontana Quito-Guayllabamba, Ecuador
T1  - Neotectonic and litho-tephrostratigraphic analysis of large mass movements associated with active faulting in the  Quito-Guayllabamba intermontane basin, Ecuador
T1  - Neotektonische und litho-tephrostratigraphische Auswertung der großen Massenbewegungen im Zusammenhang mit dem aktiven Verwerfungen im intermontanen Quito-Guayllabamba-Becken, Ecuador
N2  - Within the Quito-Guayllabamba intermontane basin of Ecuador, five unusually large colluvial deposits of ancient landslides have been identified and analyzed in this study. The voluminous rotational MM-5 Guayllabamba landslide is the largest one, with a volume of 1183 million m3. The mega debris-avalanches MM-1 Conocoto, MM-3 Oyacoto, and MM-4 San Francisco were originally triggered by an initial rupture that was associated with a rotational landslide, the corresponding deposits have volumes between 399 to 317 million m3. Finally, the deposit with the smallest volume, the MM-2 Batán rotational landslide and debris fall, has a volume of 8,7 million m3. In this thesis, a detailed study of these large mass movements was carried out using neotectonic and litho-tephrostratigraphic methods to understand the geological and geomorphological boundary conditions that might have been relevant for triggering such mass movements. The neotectonic part of the study was based on the qualitative and quantitative geomorphic analysis of these large mass-movement deposits through the structural characterization of anticlines located east of the Quito sub-basin and their collapsed flanks that constitute the break-off areas. This part of the analysis was furthermore supported by the application of different morphometric indices to reveal tectonically forced landscape evolution processes that may have aided mass-movement generation. The litho-tephrostratigraphic part of the study was based on the analysis of petrographic, geochemical, and geochronological characteristics of soil horizons and intercalated volcanic ashes with the aim to constrain the timing of individual mass-movement events and their potential correlation. The results were integrated into chronostratigraphic schemes using break-off surfaces, cross-cutting and superposition relationships of landslide deposits and subsequently deposited strata to understand the mass movements in the tectonic and temporal context of the intermontane basin setting, as well as to identify the triggering mechanisms for each event. The MM-5 Guayllabamba mass movement is the result of the collapse of the southwestern slope of the Mojanda volcano and was triggered by the interaction of geologic and morphologic conditions approximately 0,81 Ma. The first debris-avalanche episode of the MM-3 Oyacoto and MM-4 San Francisco mass movements could be related to both geological and morphological conditions, given the highly fractured rocks and uplift of the Bellavista-Catequilla anticline that was subsequently incised at the foot of the slope by fluvial erosion. This first episode of collapse most likely occurred around 0,8 Ma. The MM-2 Batán mass movement was possibly also facilitated by a combination of geological and morphological conditions, most likely associated with a reduction in the lithostatic stresses affecting the Chiche and Machángara formations and an increase of shear stresses during lateral fluvial scouring processes at the flanks of the source areas. This points to a linked process between river erosion and uplift processes associated with the evolution of the El Batán-La Bota anticline that could have occurred between 0,5 and 0,25 Ma. The voluminous MM-1 Conocoto debris avalanche, as well as the second debris avalanche episode that generated the MM-3 Oyacoto and MM-4 San Francisco mass movements, were caused by the gravitational collapse of the Mojanda and Cangahua formations that are characterized by the intercalation of volcanic ashes. The failure of the eastern flank of the anticlines probably was associated with increased available humidity related to regional Holocene climatic variations.  The results of paleosol chronology combined with regional chronostratigraphic and paleoclimate data suggests that these debris avalanches were triggered between 5 and 4 ka.
Active tectonics has shaped the morphological features of the Quito-Guayllabamba intermontane basin. The triggering of mass movements in this environment is associated with failure of Pleistocene lithologies (lake sediments, alluvial and volcanic deposits) subjected to ongoing deformation processes, seismic activity, and superposed episodes of climate variability. The Metropolitan District of Quito is an integral part of this complex environment and the geological, climatic, and topographic conditions that continue to influence the urban geographic space within this intermontane basin. The city of Quito comprises the area with the largest urban consolidation including the sub-basins of Quito and San Antonio, with a population of 2,872 million inhabitants, reflecting the importance of studying the inherent geological and climatic hazards that this region is confronted with.
N2  - Innerhalb des intermontanen Beckens von Quito-Guayllabamba in Ecuador wurden fünf ungewöhnlich große alte Erdrutschablagerungen identifiziert und in dieser Studie analysiert. Die voluminöse, mit einer Rotationsbewegung verbundene Ablagerung MM-5 von Guayllabamba ist mit einem Volumen von 1183 Mio. m3 die größte dieser Massenbewegungsablagerungen. Die Megaschuttlawinen MM-1 von Conocoto, MM-3 Oyacoto und MM-4 von San Francisco wurden ursprünglich durch eine Ruptur an den oberen Hängen ausgelöst, die ebenfalls mit Rotationsbewegungen verbunden waren, die entsprechenden Ablagerungen haben ein Volumen zwischen 399 und 317 Mio. m3. Die kleinste Ablagerung, die Ablagerung MM-2 von Batán, hat ein Volumen von 8,7 Mio. m3. In dieser Arbeit wurde eine detaillierte Untersuchung dieser großen Massenbewegungen mit neotektonischen, litho-tephrostratigraphischen und geomorphologischen Methoden durchgeführt, um die geologischen und geomorphologischen Randbedingungen zu verstehen, die für die Auslösung solcher Massenbewegungen relevant gewesen sein könnten. Der neotektonische Teil der Studie basierte auf der qualitativen und quantitativen geomorphologischen Analyse dieser voluminösen Ablagerungen über eine strukturelle Charakterisierung der Antiklinalen und ihrer kollabierten Flanken östlich des Quito-Subbbeckens, die Abrisszonen bilden. Dieser Teil der Analyse wurde durch die Anwendung verschiedener morphometrischer Indizes unterstützt, um tektonisch bedingte Landschaftsentwicklungsprozesse aufzuzeigen, welche die Entstehung der Massenbewegungen begünstigt haben könnten. Der litho-tephrostratigraphische Teil der Studie basierte auf der Analyse petrographischer, geochemischer und geochronologischer Merkmale von Paläo-Bodenhorizonten und zwischengeschalteten vulkanischen Aschen mit dem Ziel, die Chronologie einzelner Massenbewegungsereignisse zunächst einzugrenzen und Ablagerungen eventuell miteinander zu korrelieren. Die Ergebnisse wurden in chronostratigraphische Schemata integriert, die Abrisskanten, Aufschlüsse und stratigraphische Überlappungsbeziehungen von Erdrutschablagerungen und später abgelagerten Schichten verwenden, um die Massenbewegungen im tektonischen und zeitlichen Kontext der intermontanen, sowie die Auslösemechanismen der einzelnen Ereignisse zu identifizieren.
Die Massenbewegung MM-5 von Guayllabamba ist das Ergebnis des Kollapses des Südwesthangs des Vulkans Mojanda und wurde durch das Zusammenspiel geologischer und morphologischer Bedingungen vor etwa 0,81 Ma ausgelöst. Die erste Schuttlawinen-Episode MM-3 Oyacoto und MM-4 San Francisco könnte sowohl mit den geologischen als auch mit den morphologischen Bedingungen zusammenhängen, da das Gestein stark zerklüftet ist und die Bellavista-Catequilla-Antiklinale angehoben wurde, die anschließend am Fuß des Hanges durch fluviale Erosion eingeschnitten wurde. Höchstwahrscheinlich ereignete sich diese erste Massenbewegungsphase um 0,8 Ma. Die Massenbewegung der Ablagerung von MM-2 Batán wurde möglicherweise auch durch eine Kombination von geologischen und morphologischen Bedingungen begünstigt, die vermutlich mit einer Verringerung des lithostatischen Druckes in den Formationen Chiche und Machángara sowie einer Zunahme der Scherspannungen im Zuge der seitlichen fluvialen Kolkprozesse an den Flanken der Abrissregionen verbunden waren. Dies deutet auf einen verknüpften Prozess zwischen fluvialer Erosion und Hebungsprozessen im Zusammenhang mit der Entwicklung der El Batán-La Bota-Antiklinale hin, der zwischen 0,5 und 0,25 Ma stattgefunden haben könnte. Die voluminöse Schuttlawine MM-1 von Conocoto sowie die zweite Schuttlawine, welche die Ablagerungen von MM-3 Oyacoto und MM-4 San Francisco generierte, wurden durch den gravitativen Kollaps der Mojanda- und Cangahua-Formationen ausgelöst, der durch die zwischengeschalteten vulkanischen Aschen begünstigt wurde. Das Versagen der Bergflanken war möglicherweise auch begünstigt durch die Zunahme der verfügbaren Feuchtigkeit und des erhöhten Porendruckes im Zusammenhang mit regionalen klimatischen Schwankungen während des Holozäns.  Die Ergebnisse der Chronologie der Paläoböden in Verbindung mit regionalen chronostratigraphischen und paläoklimatischen Daten legen nahe, dass diese Schuttlawinen zwischen 5 und 4 ka ausgelöst wurden. Die aktive Tektonik hat die morphologischen Merkmale des intermontanen Quito-Guayllabamba-Beckens fundamental geprägt. Die Auslösung von Massenbewegungen in diesem Gebiet steht im Zusammenhang mit Verwerfungen in den pleistozänen Ablagerungen (lakustrische Sedimente, alluviale und vulkanische Ablagerungen), die laufenden Deformationsprozessen, seismischer Aktivität sowie überlagerten Episoden klimatischer Variabilität ausgesetzt sind. Der Stadtbezirk Quito ist ein integraler Bestandteil dieser komplexen Region und der geologischen, klimatischen und topografischen Bedingungen, die den städtischen Siedlungsraum in diesem intermontanen Becken weiterhin beeinflussen werden. Die Stadt Quito umfasst das Gebiet mit der größten urbanen Konsolidierung, einschließlich der Teileinzugsgebiete von Quito und San Antonio, mit einer Bevölkerung von 2,872 Millionen Einwohnern, was die Bedeutung der Untersuchung der inhärenten geologischen und klimatischen Gefahren widerspiegelt, mit denen diese Region konfrontiert ist.
N2  - Dentro de la cuenca intermontana de Quito-Guay llabamba de Ecuador, se han identificado y analizado en este estudio, cinco depósitos coluviales inusualmente grandes de antiguos deslizamientos. El gran deslizamiento rotacional MM-5 Guayllabamba es el más extenso, con un volumen de 1183 millones de m3. Las mega avalanchas de escombros MM-1 Conocoto, MM-3 Oyacoto, y MM-4 San Francisco fueron desencadenadas originalmente por una ruptura inicial que estuvo asociada a un deslizamiento rotacional, los depósitos correspondientes tienen volúmenes entre 399 a 317 millones de m3. Finalmente, el depósito de menor volumen, el deslizamiento rotacional y caída de detritos MM-2 Batán, tiene un volumen de 8,7 millones de m3. En esta tesis, se realizó un estudio detallado de estos grandes movimientos en masa utilizando métodos neotectónicos y lito-tefrostratigráficos para comprender las condiciones geológicas y geomorfológicas de contorno que podrían ser relevantes para desencadenar estos movimientos en masa. La parte neotectónica del estudio se basó en el análisis geomorfológico cualitativo y cuantitativo de estos grandes depósitos de movimientos en masa, a través de la caracterización estructural de anticlinales ubicados al este de la subcuenca de Quito y sus flancos colapsados que constituyen las áreas de ruptura. Esta parte del análisis fue además apoyada por la aplicación de diferentes índices morfométricos para revelar procesos de evolución del paisaje forzados tectónicamente que pueden haber contribuido a la generación de movimientos en masa. La parte lito-tefrostratigráfica del estudio se basó en el análisis de las características petrográficas, geoquímicas y geocronológicas de los horizontes del suelo y de las cenizas volcánicas intercaladas, con el objetivo de restringir la cronología de los eventos individuales de movimientos en masa y su posible de correlación. Los resultados se integraron en esquemas cronoestratigráficos utilizando superficies de ruptura, relaciones transversales y de superposición de depósitos de deslizamiento y estratos posteriores para comprender los movimientos en masa en el contexto tectónico y temporal del entorno de la cuenca intermontana, así como para identificar los mecanismos desencadenantes de cada evento. El movimiento en masa MM-5 Guayllabamba es el resultado del colapso de la ladera suroeste del volcán Mojanda y fue desencadenado por la interacción de condiciones geológicas y morfológicas hace aproximadamente 0,81 Ma. El primer episodio de avalancha de escombros de los movimientos en masa MM-3 Oyacoto y MM-4 San Francisco podría estar relacionado con condiciones tanto geológicas como morfológicas, dadas las rocas altamente fracturadas y el levantamiento del anticlinal Bellavista-Catequilla que posteriormente fue inciso al pie de la ladera por la erosión fluvial. Este primer episodio de colapso probablemente ocurrió alrededor de los 0,8 Ma. El movimiento en masa MM-2 Batán posiblemente también fue desencadenado por una combinación de condiciones geológicas y morfológicas, asociadas a una reducción de los esfuerzos litostáticos que afectaron a las formaciones Chiche y Machángara y a un aumento de los esfuerzos de cizalla durante procesos de socavación fluvial lateral en los flancos de las áreas de origen. Esto apunta a un proceso vinculado entre la erosión fluvial y los procesos de levantamiento asociados a la evolución del anticlinal El Batán-La Bota que podría haber ocurrido entre 0,5 y 0,25 Ma. La voluminosa avalancha de escombros MM-1 Conocoto, así como el segundo episodio de avalancha de escombros que generó los movimientos en masa MM-3 Oyacoto y MM-4 San Francisco, fueron provocados por el colapso gravitacional de las formaciones Mojanda y Cangahua que se caracterizan por la intercalación de cenizas volcánicas. La falla del flanco oriental de los anticlinales probablemente estuvo asociada al incremento de la humedad disponible relacionada con las variaciones climáticas regionales del Holoceno. Los resultados de la cronología de los paleosuelos combinados con los datos cronoestratigráficos y paleoclimáticos regionales sugieren que estas avalanchas de escombros se desencadenaron entre 5 y 4 ka. 
La tectónica activa ha modelado los rasgos morfológicos de la cuenca intermontana Quito-Guayllabamba. El desencadenamiento de movimientos en masa en este ambiente está asociado a rupturas en litologías del Pleistoceno (sedimentos lacustres, depósitos aluviales y volcánicos) sometidas a procesos de deformación, actividad sísmica y episodios superpuestos de variabilidad climática. El Distrito Metropolitano de Quito es parte integral de este complejo entorno y de las condiciones geológicas, climáticas y topográficas que continúan influyendo en el espacio geográfico urbano dentro de esta cuenca intermontana. La ciudad de Quito comprende el área de mayor consolidación urbana incluyendo las subcuencas de Quito y San Antonio, con una población de 2,872 millones de habitantes, lo que refleja la importancia del estudio de las amenazas geológicas y climáticas inherentes a esta región.
KW  - große Massenbewegungen
KW  - intermontane Becken
KW  - aktive Verwerfungen
KW  - Auslösemechanismus
KW  - Klima
KW  - large mass movements
KW  - intermontane basin
KW  - active faulting
KW  - trigger mechanism
KW  - climate
KW  - grandes movimientos en masa
KW  - cuenca intermontana
KW  - fallamiento activo
KW  - mecanismos de disparo
KW  - clima
Y1  - 2023
U6  - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:kobv:517-opus4-622209
ER  - 
TY  - THES
A1  - John, Cédric Michaël
T1  - Miocene climate as recorded on slope carbonates : examples from Malta (Central Mediterranean) and Northeastern Australia (Marion Plateau, ODP LEG 194)
N2  - Im Rahmen dieser Doktorarbeit wurden die Hangkarbonate von zwei miozänen heterozoischen Karbonatsystemen näher untersucht: die Malta Inselgruppe (zentrales Mittelmeer) und das Marion Plateau (Nordost Australien, ODP Leg 194). Die Auswirkungen der mittelmiozänen Abkühlung (Mi3), die auf 13.6 Ma datiert wird und starken Einfluß auf die Sauerstoffisotopenkurve hatte, in den oben genannten Flachwassersystemen stellten das Ziel dieser Arbeit dar. Dieses Abkühlungsereignis beeinflußte außerdem sehr stark die ozeanographischen und klimatischen Muster, die im weiteren Verlauf zum modernen Eishausklima führten. So steht insbesondere die Vereisung von Ostantarktika mit diesem Ereignis in Verbindung. Diese Arbeit untersucht den Einfluß dieses Ereignisses auf Flachwassersysteme, um vorliegende Untersuchungen in Tiefwassersystemen zu ergänzen und so zum globalen Verständnis des miozänen Klimawechsels beizutragen.  Die Profile auf der Maltainselgruppe wurden mit Hilfe von Kohlenstoff- und Sauerstoffisotopen Auswertungen im Gesamtgestein, Gesamtgesteinmineralogie, Tonmineralanalyse und organischer Geochemie untersucht. Durch einen Wechsel von karbonatischeren zu tonigeren Sedimenten beeinflußte das mittelmiozäne Abkühlungsereignis die Sedimentation in diesem Gebiet sehr stark. Weiterhin wurde beobachtet, daß jede Phase der antarktischen Vereisung, nicht nur das mittelmiozäne Hauptereignis, zu einem erhöhten terrigenen Eintrag in den Hangsedimenten der Maltainselgruppe führte. Akkumulationsraten zeigen, daß dieser erhöhte terrigene Eintrag den einzelnen Vereisungsperioden zusammenhängt und die karbonatischen Sedimente durch tonreiche Sedimente “verunreinigt” wurden. Das daraufhin entwickelte Modell erklärt diesen erhöhten terrigenen Eintrag mit einer nordwärtigen Verlagerung der innertropischen Konvergenzzone durch die Bildung von kalten, dichten Luftmassen, die zu verstärkten Niederschlägen in Nordafrika führten. Diese verstärkten Niederschläge (oder verstärkter afrikanischer Monsun) beeinflußten die kontinentale Verwitterung und den Eintrag, mit der Folge, daß verstärkt terrigene Sedimente im Bereich der Hangsedimente der Maltainselgruppe abgelagert wurden. Die tonreichen Intervalle weisen Ähnlichkeiten zu sapropelischen Ablagerungen auf, was mit Hilfe der Spektral analyse des Karbonatgehalts und der geochemischen Analyse des organischen Materials gezeigt wurde.   Auf dem Marion Plateau wurden die Sauerstoff- und Kohlenstoffisotopenkurven anhand von Foraminiferen der Gattung Cibicidoides spp. rekonstruiert. Der Karbonatgehalt wurde mit Hilfe einer chemischen Methode (Coulometer) ermittelt. Genauso wie die Sedimente der Maltainselgruppe beeinflußte das mittelmiozäne Abkühlungsereignis (Mi3) auch die Sedimente auf dem Marion Plateau. So kam es bei 13,8 Ma, in etwa zur Zeit der Vereisung von Ostantarktika, zu einem Abfall der Karbonatakkumulationsraten. Weiterhin traten Änderungen in der Zusammensetzung der Sedimente auf, so nehmen neritische Karbonatfragmente ab, der planktische Foraminiferengehalt nimmt zu und es wurden verstärkt Quarz und Glaukonit abgelagert. Ein überraschendes Ergebnis ist die Tatsache, daß der große N12-N14 Meeresspiegelabfall um 11,5 Ma die Akkumulationsraten der Karbonate auf dem Hang nicht beeinflußte. Dieses Ergebnis ist umso erstaunlicher, da Karbonatplattformen normalerweise sehr sensitiv auf Meeresspiegeländerungen reagieren. Der Grund, warum sich die Karbonatakkumulationsraten schon um 13,6 Ma (Mi3) und nicht erst um 11,5 Ma (N12-N14) verringerten, liegt in der Tatsache, daß die ozeanischen Strömungen die Karbonatsedimentation auf dem Hang des Marion Plateau schon im Miozän kontrollierten. Das mittelmiozäne Ereignis (Mi3) erhöhte die Stärke diese Strömungen und als eine Ursache wurde die Karbonatakkumulation auf den Hängen reduziert. Die Amplitude des N12-N14 Meeresspiegelabfalls liegt bei 90 m unter der Berücksichtigung der Sauerstoffisotopendaten aus der Tiefsee und Berechnungen des Meeresspiegels anhand des “coastal onlaps”, die während Leg 194 gemacht wurden. Die Isotopendaten dieser Arbeit weisen hingegen auf einen verringerten Meeresspiegelabfall von 70 m hin.  Als allgemeine Schlußfolgerung kann gesagt werden, daß der mittelmiozäne Klimaumschwung die Karbonatsysteme zumindest an den beiden untersuchten Lokalitäten beeinflußt hat. Allerdings waren die Auswirkungen sehr von den unterschiedlichen lokalen Gegebenheiten abhängig. Insbesondere wirkten sich die Anwesenheit einer Landmasse (Malta) und die Abwesenheit einer Barriere vor den Einflüssen des offenen Ozeans (Marion Plateau) stark auf die Ablagerung der Karbonate aus.
N2  - This study investigated the slope carbonates of two Miocene carbonate systems: the Maltese Islands (in the Central Mediterranean) and the Marion Plateau (Northeastern Australia, drilled during ODP Leg 194). The aim of the study was to trace the impact of the Miocene cooling steps (events Mi1-Mi6) in these carbonate systems, especially the Mi3 event, which took place around 13.6 Ma and deeply impacted the marine oxygen isotope record. This event also profoundly impacted oceanographic and climatic patterns, eventually leading to the establishment of the modern ice-house world. In particular, East Antarctica became ice covered at that period. The rational behind the present study was to investigate the impact that this event had on shallow water systems in order to complement the deep-sea record and hence acquire a more global perspective on Miocene climate change.  The Maltese Islands were investigated for trends in bulk-rock carbon and oxygen isotopes, as well as bulk-rock mineralogy, clay minerals analysis and organic geochemisty. Results showed that the mid Miocene cooling event deeply impacted sedimentation at that location by changing sedimentation from carbonate to clay-rich sediments. Moreover, it was discovered that each phase of Antarctic glaciation, not just the major mid Miocene event, resulted in higher terrigenous input on Malta. Mass accumulation rates revealed that this was linked to increased runoff during periods when Antarctica was glaciated, and thus that the carbonate sediments were “diluted” by clay-rich sediments. The model subsequently developed to explain this implies feedback from Antarctic glaciations creating cold, dense air masses that push the ITCZ Northward, thus increasing precipitation on the North African subcontinent. Increased precipitation (or stronger African monsoon) accelerated continental weathering and runoff, thus bringing more terrigenous sediment to the paleo-location of the slope sediments of Malta. Spectral analysis of carbonate content and organic matter geochemical analysis furthermore suggest that the clay-rich intervals are similar to sapropelic deposits.  On the Marion Plateau, trends in oxygen and carbon isotopes were obtained by measuring Cibicidoides spp foraminifers. Moreover, carbonate content was reconstructed using a chemical method (coulometer). Results show that the mid Miocene cooling step profoundly affected this system: a major drop in accumulation rates of carbonates occurs precisely at 13.8 Ma, around the time of the East Antarctic ice sheet formation. Moreover, sedimentation changes occurred at that time, carbonate fragments coming from neritic environments becoming less abundant, planktonic foraminifer content increasing and quartz and reworked glauconite being deposited. Conversely, a surprising result is that the major N12-N14 sea-level fall occurring around 11.5 Ma did not impact the accumulation of carbonates on the slope. This was unexpected since carbonate platform are very sensitive to sea-level changes. The model developed to explain that mass accumulation rates of carbonates diminished around 13.6 Ma (Mi3 Event) instead of 11.5 Ma (N12-N14 event), suggests that oceanic currents were controlling slope carbonate deposition on the Marion Plateau prior to the mid-Miocene, and that the mid Miocene event considerably increase their strength, hence reducing the amount of carbonate being deposited on slope sites. Moreover, by combining results from deep-sea oxygen isotopes with sea-level estimates based on coastal onlaps made during Leg 194, we constrain the amplitude of the N12-N14 sea-level fall to 90 meters. When integrating isotopic results from this study, this amplitude is lowered to 70 meters.  A general conclusion of this work is that the mid Miocene climatic shift did impact carbonate systems, at least at the two locations studied. However, the nature of this response was highly dependant on the regional settings, in particular the presence of land mass (Malta) and the absence of a barrier to shelter from the effects of open ocean (Marion Plateau).
KW  - mittleres Miozän
KW  - Klima
KW  - Sauerstoffisotope
KW  - Kohlenstoffisotope
KW  - Kontinentalrand
KW  - Tonmineralien
KW  - Karbonate
KW  - Malta
KW  - Mittelmeer
KW  - Australien
KW  - ODP Leg 194
KW  - middle Miocene
KW  - climate
KW  - oxygen isotopes
KW  - carbon isotopes
KW  - continental margins
KW  - clay mineral
KW  - carbonate systems
KW  - Malta
KW  - Meditteranean sea
KW  - Australia
Y1  - 2003
U6  - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:kobv:517-0000820
ER  - 
TY  - GEN
A1  - Lauterbach, Stefan
A1  - Witt, Roman
A1  - Plessen, Birgit
A1  - Dulski, Peter
A1  - Prasad, Sushma
A1  - Mingram, Jens
A1  - Gleixner, Gerd
A1  - Hettler-Riedel, Sabine
A1  - Stebich, Martina
A1  - Schnetger, Bernhard
A1  - Schwalb, Antje
A1  - Schwarz, Anja
T1  - Climatic imprint of the mid-latitude Westerlies in the Central Tian Shan of Kyrgyzstan and teleconnections to North Atlantic climate variability during the last 6000 years
N2  - In general, a moderate drying trend is observed in mid-latitude arid Central Asia since the Mid-Holocene, attributed to the progressively weakening influence of the mid-latitude Westerlies on regional climate. However, as the spatio-temporal pattern of this development and the underlying climatic mechanisms are yet not fully understood, new high-resolution paleoclimate records from this region are needed. Within this study, a sediment core from Lake Son Kol (Central Kyrgyzstan) was investigated using sedimentological, (bio) geochemical, isotopic, and palynological analyses, aiming at reconstructing regional climate development during the last 6000 years. Biogeochemical data, mainly reflecting summer moisture conditions, indicate predominantly wet conditions until 4950 cal. yr BP, succeeded by a pronounced dry interval between 4950 and 3900 cal. yr BP. In the following, a return to wet conditions and a subsequent moderate drying trend until present times are observed. This is consistent with other regional paleoclimate records and likely reflects the gradual Late Holocene diminishment of the amount of summer moisture provided by the mid-latitude Westerlies. However, climate impact of the Westerlies was apparently not only restricted to the summer season but also significant during winter as indicated by recurrent episodes of enhanced allochthonous input through snowmelt, occurring before 6000 cal. yr BP and at 5100-4350, 3450-2850, and 1900-1500 cal. yr BP. The distinct similar to 1500year periodicity of these episodes of increased winter precipitation in Central Kyrgyzstan resembles similar cyclicities observed in paleoclimate records around the North Atlantic, likely indicating a hemispheric-scale climatic teleconnection and an impact of North Atlantic Oscillation (NAO) variability in Central Asia.
T3  - Zweitveröffentlichungen der Universität Potsdam : Mathematisch-Naturwissenschaftliche Reihe - 408 
KW  - Central Asia
KW  - climate
KW  - Holocene
KW  - lake sediments
KW  - mid-latitude Westerlies
KW  - NAO
Y1  - 2017
U6  - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:kobv:517-opus4-404085
ER  - 
TY  - THES
A1  - Macaulay, Euan Angus
T1  - The orogenic evolution of the Central Kyrgyz Tien Shan
T1  - Haben die letzten kaenozoischen klimatischen Verӓnderungen zu erhӧhten Abtragungen im kirgisischen Tien Shan geführt?
N2  - Intra-continental mountain belts typically form as a result of tectonic forces associated with distant plate collisions. In general, each mountain belt has a distinctive morphology and orogenic evolution that is highly dependent on the unique distribution and geometries of inherited structures and other crustal weaknesses. In this thesis, I have investigated the complex and irregular Cenozoic orogenic evolution of the Central Kyrgyz Tien Shan in Central Asia, which is presently one of the most active intra-continental mountain belts in the world. This work involved combining a broad array of datasets, including thermochronologic, magnetostratigraphic, sediment provenance and stable isotope data, to identify and date various changes in tectonic deformation, climate and surface processes. Many of these changes are linked and can ultimately be related to regional-scale processes that altered the orogenic evolution of the Central Kyrgyz Tien Shan. The Central Kyrgyz Tien Shan contains a sub-parallel series of structures that were reactivated in the late Cenozoic in response to the tectonic forces associated with the distant India-Eurasia collision. Over time, slip on the various reactivated structures created the succession of mountain ranges and intermontane basins which characterises the modern morphology of the region. In this thesis, new quantitative constraints on the exhumation histories of several mountain ranges have been obtained by using low temperature thermochronological data from 95 samples (zircon (U-Th)/He, apatite fission track and (U-Th)/He). Time-temperature histories derived by modelling the thermochronologic data of individual samples identify at least two stages of Cenozoic cooling in most of the region’s mountain ranges: (1) initially low cooling rates (<1°C/Myr) during the tectonic quiescent period and (2) increased cooling in the late Cenozoic, which occurred diachronously and with variable magnitude in different ranges. This second cooling stage is interpreted to represent increased erosion caused by active deformation, and in many of the sampled mountain ranges, provides the first available constraints on the timing of late Cenozoic deformation. New constraints on the timing of deformation have also been derived from the sedimentary record of intermontane basins. In the intermontane Issyk Kul basin, new magnetostratigraphic data from two sedimentary sections suggests that deposition of the first Cenozoic syn-tectonic sediments commenced at ~26 Ma. Zircon U-Pb provenance data, paleocurrent and conglomerate clast analysis reveals that these sediments were sourced from the Terskey Range to the south of the basin, suggesting that the onset of the late Cenozoic deformation occurred >26 Ma in that particular range. Elsewhere, growth strata relationships are used to identify syn-tecotnic deposition and constrain the timing of nearby deformation. Collectively, these new constraints obtained from thermochronologic and sedimentary data have allowed me to infer the spatiotemporal distribution of deformation in a transect through the Central Kyrgyz Tien Shan, and determine the order in which mountain ranges started deforming. These data suggest that deformation began in a few widely-spaced mountain ranges in the late Oligocene and early Miocene. Typically, these earlier mountain ranges are bounded on at least one side by a reactivated structure, which probably corresponds to the frictionally weakest and most suitably orientated inherited structures for accommodating the roughly north-south directed horizontal crustal shortening of the late Cenozoic. Moreover, tectonically-induced rock uplift in the Terskey Range, following the reactivation of the bounding structure before 26 Ma, likely caused significant surface uplift across the range, which in turn lead to enhanced orographic precipitation. These wetter conditions have been inferred from stable isotope data collected in the two magnetostratigraphically-dated sections in the Issyk Kul basin. Subsequently, in the late Miocene (~12‒5 Ma), more mountain ranges and inherited structures appear to have started actively deforming. Importantly, the onset of deformation at these locations in the late Miocene coincides with an increase in exhumation of ranges that had started deforming earlier in the late Oligocene‒early Miocene. Based on this observation, I have suggested that there must have been an overall increase in the rate of horizontal crustal shortening across the Central Kyrgyz Tien Shan, which likely relates to regional tectonic changes that affected much of Central Asia. Many of the mountain ranges that started deforming in the late Miocene were associated with out-of-sequence tectonic reactivation and initiation, which lead to the partitioning of larger intermontane basins. Moreover, within most of the intermontane basins in the Central Kyrgyz Tien Shan, this inferred late Miocene increase in horizontal crustal shortening occurs roughly at the same time as an increase in sedimentation rates and a significant change sediment composition. Therefore, I have suggested that the overall magnitude of deformational processes increased in the late Miocene, promoting more flexural subsidence in the intermontane basins of the Central Kyrgyz Tien Shan.
N2  - Intrakontinentale Gebirge sind typischerweise das Ergebnis tektonischer Kräfte, die auf entfernte Plattenkollisionen beruhen. Im Allgemeinen hat jedes Gebirge sein charakteristisches morphologisches Erscheinungsbild und seine eigene und einzigartige Entstehungsgeschichte, die zum Großteil von der Verteilung und der Geometrie vorgeprägter Strukturen und anderer Schwächzonen innerhalb der Erdkruste abhängt. In der vorliegenden Arbeit habe ich die komplexe känozoische Gebirgsbildung des zentral-kirgisischen Tian Shan Gebirges, eines der weltweit aktivsten intrakontinentalen Gebirge, untersucht. Diese Arbeit kombiniert verschiedenste Datensätze, darunter thermochronologische und magnetostratigraphische Daten, Sedimentprovenienzen und stabile Isotopenzusammensetzungen, um Änderungen der tektonischen Deformationsprozesse sowie Klima- und Oberflächenveränderungen zu erkennen und gegebenenfalls zu datieren. Viele dieser Veränderungen sind eng miteinander verknüpft und können letztendlich auf regionale Prozesse zurückgeführt werden, die die Entwicklung des zentral-kirgisischen Tian Shan beeinflussen. Das Tian Shan Gebirge besteht aus einer subparallelen Folge einzelner Gebirgsrücken und deren Strukturen, welche im späten Känozoikum als Reaktion auf die entfernt stattfindende Indo-Eurasische Kollision reaktiviert wurden. Im Laufe der Zeit haben Deformation und Versatz entlang dieser reaktivierten Strukturen eine Abfolge von individuellen Gebirgszügen und dazwischen liegenden Sedimentbecken geschaffen deren Morphologie prägend für die heutige Region ist. In dieser Arbeit wurden neue quantitative Altersbestimmungen zur Exhumationsgeschichte mehrerer Gebirgszüge durch thermochronologische Auswertungen an 95 Gesteinsproben durchgeführt (ZHe, AFT und AHe). Die aus Modellierungen einzelner thermochronologischer Datensätze gewonnenen Temperaturgeschichten lassen für die meisten untersuchten Gebirgszüge mindestens zwei Abschnitte känozoischer Abkühlung erkennen: (1) anfänglich niedrige Abkühlungsraten (<1°C/Myr) während einer tektonische Ruhephase und (2) stärkere Abkühlung im späten Känozoikum, die in den verschiedenen Gebirgsketten diachron und mit unterschiedlicher Intensität einsetzt. Diese zweite Abkühlungsphase kann durch einen Anstieg der Erosionsraten durch aktive Deformation interpretiert werden und stellt für viele der untersuchten Gebirgszüge die erste verfügbare Alterabschätzung spätkänozoischer Deformation dar. Neue Deformationsalter wurden weiterhin aus den Sedimenten intermontaner Becken gewonnen. Im intermontanen Issyk Kul Becken lassen neue magnetostratigraphische Daten zweier Sedimentabschnitte vermuten, dass die Ablagerung der ersten syntektonischen Sedimente im Känozoikum um ca. 26 Ma begann. Weiterhin zeigen Zirkon-Provenienzen, Paläoströmungsrichtungen sowie Klastenanalysen konglomeratischer Sedimente, dass diese Sedimente aus der Terskey Range südlich des Beckens stammen, was vermuten lässt, dass der Beginn der spätkänozoischen Deformation in diesem Teil des Gebirgszuges älter als 26 Ma ist. In anderen Bereichen wurden sedimentäre Wachstumsstrukturen zur Identifikation syntektonischer Ablagerung herangezogen, um somit den Zeitpunkt nahe gelegener Deformation zu bestimmen. Zusammengenommen haben meine Beobachtungen und Auswertungen ermöglicht, die räumlichen und zeitlichen Deformationsmuster quer durch das zentral-kirgisischen Tian Shan Gebirge zu erschließen um eine zeitliche Abfolge in der Entstehung und Entwicklung einzelner Gebirgszüge zu entwickeln. Meine Daten lassen vermuten, dass die Deformation in einigen wenigen, weit auseinander liegenden Bergketten im Spätoligozän bis Frühmiozän begann. Typischerweise sind diese frühen Gebirgsketten auf mindestens einer Seite an eine reaktivierte Struktur gebunden. Diese sind die wahrscheinlich schwächsten oder am besten orientierten Strukturen, um die annähernd Nord-Süd gerichtete Einengung im späten Känozoikum aufzunehmen. Darüber hinaus ist es sehr wahrscheinlich, dass die tektonische Gesteinshebung innerhalb der Terskey Range, entlang reaktivierter Störungen vor 26 Ma, eine signifikante Topographiezunahme zur Folge hatte. Dies führte höchstwahrscheinlich zur Ausbildung einer orographischen Barriere und der damit verbundenen Verstärkung der Regenfälle im Becken nördlich des Rückens. Diese Bedingungen konnten mithilfe stabiler Isotopenzusammensetzungen entlang der zwei magnetostratigraphisch datierten Sedimentprofile im Issyk Kul Becken nachgewiesen werden. Während des späten Miozäns (~12‒5 Ma) begann zeitnah die aktive Deformation und Heraushebung mehrerer neuer Gebirgsrücken. Wichtig dabei erscheint, dass der Zeitpunkt dieser spätmiozänen Deformation mit einem Exhumationsschub derer Gebirgszüge zusammenfällt, die schon viel früher (Spätoligozän bis Frühmiozän) mit der Deformation begannen. Aufgrund dieser Beobachtungen habe ich vorgeschlagen, dass es einen generellen Anstieg der Einengungsraten im Tian Shan gegeben haben muss, welcher auf regionale tektonische Veränderungen zurückzuführen ist die große Teile Zentralasiens betrafen. Viele der Gebirgsrücken, die initial im späten Miozän herausgehoben wurden, sind durch unsystematische, tektonische Prozesse der Reaktivierung und Initialisierung von Strukturen (out-of-sequence) entstanden, die zur Teilung vormals großer, zusammenhängender Sedimentbecken führte. Darüber hinaus weisen die meisten intermontanen Becken im zentral-kirgisischen Tian Shan, in etwa zur Zeit der beobachteten, verstärkten Einengung im Spätmiozän, ebenfalls erhöhte Sedimentationsraten und eine signifikante Änderung der Sedimentzusammensetzung. Daher vermute ich, dass die allgemeine Intensität der Deformation im Spätmiozän zunahm, was eine tektonische Absenkung (flexural subsidence) in den intermontane Becken des zentral-kirgisischen Tian Shan Gebirges zur Folge hatte.
KW  - orogenic evolution
KW  - thermochronology
KW  - Tien Shan
KW  - tectonics
KW  - climate
Y1  - 2013
U6  - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:kobv:517-opus-68985
ER  -