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Late Holocene glacier change in the eastern Nyainqêntanglha Range, SE Tibet = Spätholozäne Gletscherschwankungen im östlichen Nyainqêntanglha-Gebirge, südöstliches Tibet



Verantwortlichkeitsangabevorgelegt von David Loibl

ImpressumAachen : Publikationsserver der RWTH Aachen University 2015

UmfangIII, 169 S. : Ill., graph. Darst., Kt.


Aachen, Techn. Hochsch., Diss., 2015


Genehmigende Fakultät
Fak05

Hauptberichter/Gutachter
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Tag der mündlichen Prüfung/Habilitation
2015-07-06

Online
URN: urn:nbn:de:hbz:82-rwth-2015-036614
URL: https://publications.rwth-aachen.de/record/480415/files/480415.pdf
URL: https://publications.rwth-aachen.de/record/480415/files/480415.pdf?subformat=pdfa

Einrichtungen

  1. Lehrstuhl für Physische Geographie und Geoökologie (551610)
  2. Fachgruppe für Geowissenschaften und Geographie (530000)

Inhaltliche Beschreibung (Schlagwörter)
Geowissenschaften (frei) ; Tibet (frei) ; glacier change (frei) ; equilibrium line altitude (frei) ; climate change (frei) ; little ice age (frei)

Thematische Einordnung (Klassifikation)
DDC: 550

Kurzfassung
Der östliche Nyainqêntanglha stellt den südöstlichen Teil des das Tibet Plateau umrahmenden Randgebirges dar. Die Region ist mit ihren tiefen Tälern einer der wichtigsten Pfade für den Transport monsunaler Luftmassen aus dem Vorland auf das Plateau. Mehr als 8000 km² des Gebirgszugs sind infolge des Aufeinandertreffens dieser feuchten Luftmassen mit extremem Relief von monsunal-temperierten Gletschern bedeckt, die, wie vorherige Studien gezeigt haben, sehr sensitiv auf Klimaveränderungen reagieren und dadurch ein wichtiges Archiv für aktuelle und frühere Klimadynamik darstellen. Die komplexen Interaktionen von Gletschern, Topographie und Klima in der Region sind jedoch bis heute kaum erforscht. Darüber hinaus fehlt bis heute eine konsistente Glazialchronologie für das späte Holozän, die die heterogenen Datierungsergebnisse und Befunde geomorphologischer und sedimentologischer Analysen zusammenbringt. Die in dieser Dissertation zusammengeführten Forschungsarbeiten hatten zum Ziel, Fortschritte in diesen Bereichen zu erzielen; einerseits durch neue Erkenntnisse bezüglich der räumlichen und zeitlichen Muster der spätholozänen Gletscherschwankungen im östlichen Nyainqêntanglha Gebirge, andererseits durch die Identifikationen der relevanten klimatischen und topographischen Steuerungsfaktoren. Um dies zu erreichen wurde der Fokus auf die sog. ‚Kleine Eiszeit‘ gelegt, da der Maximalstand dieser Phase die letzte große Umkehr von einer Vorstoß- zu einer Rückzugsphase repräsentiert, womit von einer temporär ausgeglichenen Gletschermassenbilanz sowie einem temporären Gleichgewicht zwischen Gletschergeometrie und Klima ausgegangen werden kann. Mit dem Ziel, ein konsistentes Ergebnis unter Einbeziehung möglichst vieler relevanter Faktoren zu erreichen, wurden die Studien unter Anwendung eines Multi-Proxy-Ansatzes durchgeführt. Dieser vereinte glaziologische, geomorphologische, sedimentologische und dendrochronologische Methoden, flankiert durch nummerische Datierungen mittels 14C und optisch stimulierter Lumineszenz. Zu Beginn wurde in einer Fernerkundungsstudie ein 1964 Gletscher umfassendes Inventar aus ‚Landsat ETM+‘-Daten kartiert und durch DGM-basierte Messungen parametrisiert. Auf Grundlage der Analyse geomorphologischer Fallstudien konnten die Muster der rezenten Vereisung und des Rückzugs seit der ‚Kleinen Eiszeit‘ untersucht werden, die generell zunächst einen substanziellen Rückzug anzeigen. Anschließend wurden verschiedene Methoden zur Berechnung der Höhe der Gleichgewichtslinie evaluiert; hierbei zeigte sich, dass in dem von extremen Relief geprägten Untersuchungsgebiet, in dem darüber hinaus zuverlässige Massenbilanz- und Hypsometriedaten fehlen, eine eigene Weiterentwicklung der ‚toe-to-ridge‘- Methode am besten zur flächigen Datenerhebung geeignet ist. Die Ergebnisse dieser Studien liefern Einblicke in die komplexe Relief-Klima-Gletscher-Interaktion und decken zugrunde liegende Muster auf; dies sind insbesondere ein deutlicher Einfluss expositionsabhängiger Strahlungsunterschiede, Kanalisierung monsunaler Feuchtigkeit durch das Talsystem, Föhneffekte in Leelagen, Steigungsniederschläge in Luvlagen sowie ausgeprägte großräumige Niederschlags- und Temperaturgradienten. Darüber hinaus zeigt die Analyse der räumlichen Muster von Daten zur Änderung von Gletscherlängen und Höhen der Gleichgewichtslinien eine positive Korrelation der Sensitivität zur Größe der Gletscher und der Kontinentalität des jeweiligen Standorts. Der Fokus der Geländearbeiten lag in der Erstellung einer konsistenten Morphosequenz. Die Ergebnisse zeigen, dass an allen untersuchten Gletschern ähnliche Anzahlen und Anordnungen von Moränen vorliegen, was eine Steuerung durch gleiche, regional übergeordnete Klimasignale impliziert. Andererseits weisen die einzelnen Gletschervorfelder aber auch deutliche Unterschiede hinsichtlich ihrer Detailausprägung auf, was die große Bedeutung der stark topographiegesteuerten, lokalklimatischen Faktoren hervorhebt. Eine kritische Evaluierung verschiedener Datierungsmethoden lieferte das Fundament für die Erstellung einer konzeptionellen Chronosequenz, die die Beobachtungen von verschiedenen Standorten in gute Übereinstimmung mit Palä-oklimadaten und den zuvor festgestellten räumlichen Mustern bringt. Diese zeigt mehrere Phasen mit ausgeprägten Gletschervorstößen während der ‚Kleinen Eiszeit‘ im östlichen Nyainqêntanglha Gebirge: eine frühe Phase vor ∼1500 CE, eine Sukzession mehrerer Vorstöße bis zum Maximalstand von der Mitte des 17ten bis zur Mitte des 18ten Jahrhunderts sowie mehrere Rückzugsstände, die auf zwischengeschaltete Stabilitätsphasen während des anschließenden, deutlichen Rückzugs hindeuten.

The eastern Nyainqêntanglha Range is located at the southeastern fringe of the Tibetan Plateau, representing one of the major pathways of monsoonal moisture from the foreland to the plateau. Owing to the combination of a rugged high mountain topography and abundant moisture, more than 8000 km² of the eastern Nyainqêntanglha Range are covered by monsoonal temperate glaciers. Previous studies have shown that these glaciers are particularly sensitive to climate change. The eastern Nyainqêntanglha Range’s glaciers thus provide an important archive of past and present climate dynamics. The interplay of glaciers, topography and climate in this region is, however, hardly constrained to date. Furthermore, a consistent late Holocene glacial chronology, combining dating results with geomorphological and sedimentological evidence, is still lacking. The research synthesized in this dissertation aims to improve the understanding of spatial and temporal patterns of late Holocene glacier fluctuations in the eastern Nyainqêntanglha Range and to identify relevant climatic forcing mechanisms. In this context, focus was put on the Little Ice Age (LIA) because its maximum glacier advance represents the last major turning point from an advancing to a retreating glacier regime, implying a transient steady-state. Aiming to achieve a consistent and well-constrained overall result, the study was conducted by application of a multi-proxy approach including glaciological, geomorphological, sedimentological and dendrochronological methods, aided by optically stimulated luminescence and radiocarbon dating. Starting with remote sensing, 1964 glaciers were mapped from a Landsat ETM+ scene and subsequently parameterized by DEM-supported measurements. Analysis of the geomorphological evidence provided the basis to investigate patterns of modern glaciation and post-LIA changes quantitatively, which revealed substantial retreat. An evaluation of different methods to calculate equilibrium line altitudes (ELAs) showed that an optimized toe-to-ridge altitude method was more suitable than other methods in settings with complex topography, a lack of mass balance measurements, and adequate hypsographic data. The results of these studies provided insights into the complex topography–climate–glacier coupling and revealed the underlying patterns. These included a combination of distinct insolation effects, channeling of moisture by the valley system, foehn effects in lee positions, orographic precipitation in luv positions, and large-scale hygric and thermal gradients. Additionally, analysis of glacier length and ELA changes showed that the sensitivity of the glacier’s reaction to climatic changes is positively correlated to both size of the glacier and the grade of continentality. Field-work-based work focused on the creation of a consistent morphosequence. The results yielded similar configurations and numbers of moraines at all studied settings, implying that similar climatic events affected the whole region since the LIA. The geomorphological settings of the glacier forelands were, however, remarkably different, showing the substantial impact of the local topography-climate-glacier configurations. A critical evaluation of different relative and numerical dating methods provided constraints for a conceptual chronosequence. They suggest that the LIA comprised several distinct glacier advances, particularly an early advance before ∼1500 CE and a succession to the maximum advance from the mid-17th to mid-18th century. After the LIA maximum, continued retreat that was only interrupted by short phases of stability followed, as evidenced by 2–3 recessional moraines in the investigated settings.

OpenAccess:
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Dokumenttyp
Dissertation / PhD Thesis

Format
online, print

Sprache
English

Externe Identnummern
HBZ: HT018709026

Interne Identnummern
RWTH-2015-03661
Datensatz-ID: 480415

Beteiligte Länder
Germany

 GO


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The record appears in these collections:
Document types > Theses > Ph.D. Theses
Faculty of Georesources and Materials Engineering (Fac.5) > Division of Earth Sciences and Geography
Publication server / Open Access
Public records
Publications database
551610
530000

 Record created 2015-07-16, last modified 2023-04-08