Multi-proxy investigation of lacustrine sediments for climate reconstructions (southwestern Spain)

Schröder, Tabea; Reicherter, Klaus; Melles, Martin

doi:HT019814266

Multi-proxy investigation of lacustrine sediments for climate reconstructions (southwestern Spain)

Schröder, Tabea^RWTH*

2017 & 2018

Verantwortlichkeitsangabevorgelegt von M.Sc. Tabea Schröder

ImpressumAachen 2017

Umfang1 Online-Ressource (x, 114 Seiten) : Illustrationen, Karten

Dissertation, RWTH Aachen University, 2017

Veröffentlicht auf dem Publikationsserver der RWTH Aachen University 2018

Genehmigende Fakultät
Fak05

Hauptberichter/Gutachter
Reicherter, Klaus (Thesis advisor)^RWTH* ; Melles, Martin (Thesis advisor)

Tag der mündlichen Prüfung/Habilitation
2017-12-13

Online
DOI: 10.18154/RWTH-2018-227920
URL: http://publications.rwth-aachen.de/record/732248/files/732248.pdf
URL: http://publications.rwth-aachen.de/record/732248/files/732248.pdf?subformat=pdfa

Einrichtungen

Inhaltliche Beschreibung (Schlagwörter)
Holocene (frei) ; Lake sediments (frei) ; climate reconstruction (frei) ; palynology (frei) ; sedimentology (frei)

Thematische Einordnung (Klassifikation)
DDC: 550

Kurzfassung
Klimawandel, dessen Einfluss auf den Menschen und umgekehrt, sind von weltweitem Interesse; Meldungen und Studien über einen Zusammenhang zwischen anthropogenem Einfluss und extremen Wetterereignissen nehmen zu. Der westliche Mediterranraum ist besonders sensitiv gegenüber klimatischen Veränderungen, vor allem durch seine einzigartige Lage in einer klimatischen Grenzzone und die hohe jahreszeitliche Abhängigkeit von Niederschlang und Temperatur. Die Region Andalusien im Süden Spaniens weist ein hohes Wasserdefizit auf, nichts desto trotz werden Wasserressourcen überbeansprucht. Aktuelle Veränderungen implizieren Bodenversalzung, eine Zunahme von Erosion und Wüstenbildung, einen Anstieg der mittleren Temperatur um 0.75°C während des letzten Jh.s und sinkende Niederschlagswerte. Inwiefern wir Voraussagen und Prognosen über das zukünftige Klima treffen können, hängt nun von unserer Fähigkeit ab die Vergangenheit zu erforschen und zu verstehen. Lakustrine Archive haben sich als sinnvoll erwiesen, um längst vergangene Umwelt- und Klimabedingungen zu rekonstruieren. Im Zuge dieser Doktorarbeit wurden zwei Seen in Südspanien mit verschiedenen Methoden untersucht. Der See „Laguna Salada“ und dessen Sedimente lassen vielerlei Rückschlüsse auf vergangene Ablagerungsbedingungen zu. Sedimentationsprozesse, Salinität in Zusammenhang mit Biota, salzreichem Einzugsgebiet, Seespiegel, etc. können im Detail aufgezeigt werden. Dennoch stellt der gewonnene Bohrkern kein geeignetes Klimaarchiv dar, da der zeitliche Bezug mangels ausreichender Mengen organischen Materials nicht hergestellt werden konnte. Der Medina See hingegen stellt ein hochaufgelöstes Klimaarchiv dar, das die Bedingungen der vergangenen ca. 9500 Jahre anhand des Bohrkernes CO1313 rekonstruieren lässt. Um einen Bezug zwischen Sedimenten des Bohrkerns und rezenten Ablagerungsprozessen herzustellen wurde zudem eine Studie an Oberflächenproben aus direkter Nähe des Sees sowie Proben des Seebodens durchgeführt. Die Studie an dem Bohrkern zeigte, dass das frühe Holozän geprägt war von vergleichsweise hohen Temperaturen und niedrigen Niederschlagswerten; gefolgt von humideren Zeiten während des Klimaoptimums im mittleren Holozän. Laminierte Sedimente, zusammen mit Schwefelablagerungen die unter anoxischen Bedingungen gebildet wurden, blieben erhalten. Selbige konnten zum ersten Mal in diesem Ablagerungsraum beobachtet werden. Das Mittel- bis Spätholozän zeigt einen Austrocknungstrend und weist einen verstärkten Einfluss von Nordafrikanischen Winden auf, nachgewiesen durch die Existenz von extraregionalen Pollenkörnern. Die Studie an dem Bohrkern des Medina Sees zeigt einen klaren Trend der Niederschlagsverringerung bis zur heutigen Zeit und drängt nach einer verstärkten Forschung im Bereich der Klima-Adaptions-Strategien.

Climate variability and its consequences on human are of global interest. In recent years there has been a strong increase in news reports and research studies concerning climate change e.g. by linking extreme weather events and climate change itself to anthropogenic influences. The Western Mediterranean region is one of the most sensitive to climate variation, due to high interannual contrasts and the peculiar location at a climatic boundary. The region of Andalusia in southern Spain is clearly water deficient, but however specialized in sectors with a high water demand. Therefore it already faces problems with soil salinization, erosion and desertification. Moreover, mean annual temperature already rose by 0.75°C within the past 100 years and precipitation is decreasing. The extent and reliability of future climate predictions and influence on mankind will depend on our ability in reconstructing and understanding past climate conditions and connecting their influences to Early Human history. Lacustrine sediments constitute reliable archives for reconstructing climatic and environmental conditions. In terms of this Ph.D. thesis, the two lakes Laguna Salada and Lake Medina were investigated. Laguna Salada and its lacustrine sediments has given important insights into e.g. depositional- and sedimentation processes, salinity variation and its connections to biota, catchment area as well as lake level. Nevertheless the sediments of Laguna Salada cannot be used as meaningful climate archive due to its low organic matter content and the impossibility to put the sediment`s information into a wider temporal context. Contrarily, Lake Medina (span. Laguna de Medina) does represent a high-resolution climate record, which enabled an environment and climate reconstruction of approximately the past 9500 years in great detail. Moreover, a study on lake bed -and catchment soil samples of Lake Medina was conducted to explore recent sedimentational processes and allowed a correlation and interpretation of the core CO1313. The latter showed that Early Holocene times were governed by arid and warm conditions, followed by the more humid Holocene Climate Optimum. Moreover, laminated sediments were preserved due to anoxic conditions, together with Sulphur mottles, never observed before in these settings. Mid- to Late Holocene times showed progressive climate aridification as well as the influence of extra-regional pollen through the influence of Northern African Winds. Moreover, the multi-proxy study points to a progressive increase in water deficiency in recent times and strengthens the need for climate adaption based research.

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