Interstadiale und interglaziale Perioden der spätquartären Umweltgeschichte der Arktis rekonstruiert aus Bioindikatoren in Permafrostsequenzen NE-Sibiriens
Zusammenfassung der Projektergebnisse
Ziel des Forschungsvorhabens war eine objektive Rekonstruktion der Umweltbedingungen von Permafrostgebieten, welche durch die globale und regionale Erwärmung besonders gefährdet sind. Als primäre Informationsquelle wurden verschiedene Bioindikatoren (Pollen, Pflanzenmakroreste, Rhizopoden und Chironomiden) genutzt, die, sowohl im regionalen als auch im globalen Maßstab, eine wichtige Rolle in den Datensynthesen und Modellvergleichen spielen. Im Fokus standen quantitative Rekonstruktionen und vergleichende Analysen der Umweltdynamik in NO Sibirien während des spätquartären interglazialen (Kazantsevo, Holozän) und interstadialen (Karginskii, Allerød) Intervalle. Diese können als Szenarien angesehen werden, vergleichbar mit der Klimaerwärmung des 21. Jahrhunderts in dieser ökonomisch bedeutenden Region. Als Archive der Umweltdynamik dienten repräsentative Permafrost-Sequenzen und Seesedimentkerne. Besonderes Augenmerk wurde auf die Datierungen und Zuverlässigkeit der Rekonstruktionen gelegt. Der bereits erprobte numerische „Best Modern Analogue“ Ansatz wurde genutzt, um mit Hilfe der analysierten Pollenvorkommen die Vegetation und das Klima der Vergangenheit zu rekonstruieren. Die Robustheit der Ergebnisse sollte durch zusätzliche Proxies erhöht werden. Die ausgedehnte Sammlung von Oberflächenproben für Pollen- und Rhizopoden-Analysen in Jakutien (Juli- August 2007) zielte daraufhin ab, die Rekonstruktionsmethoden und die Qualität der Ergebnisse weiter zu verbessern. Die wichtigsten Ergebnisse dieses multi-disziplinären Projektes sind im Folgenden genannt: • Die untersuchten Sedimente von der Laptev-See Küste und vom Billjach-See Gebiet in NO Sibirien stellen unikale regionale Klimaarchive dar. • Mit diesen Archiven haben wir erste quantitative Rekonstruktionen für die spätquartären Interglaziale/Interstadiale für die Klima- und Vegetationsgeschichte durchgeführt, die für eine objektive Umweltrekonstruktion und für die Verifikation der regionalen Klima- und Vegetationsmodelle genutzt werden konnten. • Paläobotanische Archive des Billjach-See Gebiets geben erste eindeutige Nachweise von quasi ununterbrochenem Vorkommen von Lärchen sowie verschiedener Sträucher, welche das Vorhandensein glazialer Refugien dieser Pflanzengesellschaften im westlichen Verchojansker-Gebirge während der letzten 50.000 Jahre aufzeigen. • Unsere Ergebnisse zeigen, dass das holozäne Klima-Optimum in Ost Sibirien asynchron war. So zeigt sich für die nördlichen Gebiete dieses Optimum im frühen Holozän und für die zentralen Gebiete erst im der mittleren Holozän. • Im Karginskii Interstadial (etwa 31.000-50.000 Jahre v. h.) herrschten nicht heutige Klimabedingungen, wie bisher angenommen, sondern es war viel trockener und kälter. Dieses Interstadial war auch nicht homogen warm, sondern unterbrochen von mehreren Kältephasen, welche Parallelen in die Sauerstoff-Isotopen basierten Temperaturkurven von Grönland finden. • Die erhaltenen Paläodaten werden von uns weiter bearbeitet werden, bzw. in bereits vorhandene Klimamodelle eingebunden und zur qualitativen Auswertung und Klimarekonstruktion für das Gebiet Ost-Sibiriens sowie im globalen Aspekt für die Erstellung von Zukunftsszenarien.
Projektbezogene Publikationen (Auswahl)
- (2007). Satellite- and pollen-based quantitative woody cover reconstructions for northern Asia: verification and application to Late-Quaternary pollen data. Earth and Planetary Science Letters 264, 284-298
Tarasov, P., Williams, J.W., Andreev, A., Nakagawa, T., Bezrukova, E., Herzschuh, U., Igarashi, Y., Müller, S., Werner, K. & Zhuo, Z.
- (2008). Continental climate in the East Siberian Arctic during the last interglacial: implications from palaeobotanical records. Global and Planetary Change 60(3/4), 535-562
Kienast, F., Tarasov, P., Schirrmeister, L., Grosse, G., Andreev, A.A.
- (2008). Mid- to late Holocene climate change - an overview. Quaternary Science Reviews 27, 1791-1828
Wanner, H., Beer, J., Bütikofer, J., Crowley, T.J., Cubasch, U., Flückiger, J., Goosse, H., Grosjean, M., Joos, F., Kaplan, J.O., Küttel, M., Müller, S.A., Prentice, I.C., Solomina, O., Stocker, T.F., Tarasov, P., Wagner, M., Widmann, M.
- (2008). Palaeoenvironmental dynamics inferred from late Quaternary permafrost deposits on Kurungnakh Island, Lena Delta, Northeast Siberia, Russia. Quaternary Science Reviews 27(15-16), 1523-1540
Wetterich, S., Kuzmina, S., Andreev, A.A., Kienast, F., Meyer, H., Schirrmeister, L., Kuznetsova, T., Sierralta, M.
- (2008). Periglacial landscape evolution and environmental changes of Arctic lowland areas for the last 60,000 years (Western Laptev Sea coast, Cape Mamontov Klyk). Polar Research 27(2), 249-272
Schirrmeister, L., Grosse, G., Kunitsky, V., Magens, D., Meyer, H., Dereviagin, A., Kuznetsova, T., Andreev, A., Babiy, O., Kienast, F., Grigoriev, M., Overduin, P.P., Preusser, F.
- (2009). A 12.5-kyr history of vegetation dynamics and mire development with evidence of Younger Dryas larch presence in the Verkhoyansk Mountains, East Siberia, Russia. Boreas (published online)
Werner, K., Tarasov, P.E., Andreev, A.A., Müller, S., Kienast, F., Zech, M., Zech, W., Diekmann, B.
(Siehe online unter https://doi.org/10.1111/j.1502-3885.2009.00116.x) - (2009). Eemian and Late Glacial/Holocene palaeoenvironmental records from permafrost sequences at the Dmitry Laptev Strait (NE Siberia, Russia). Palaeogeography, Palaeoclimatology, Palaeoecology 279, 73–95
Wetterich, S., Schirrmeister, L., Andreev A.A., Pudenz, M., Plessen, B., Meyer, H., Kunitsky, V. V.
- (2009). Late Glacial to Holocene environments in the present-day coldest region of the Northern Hemisphere inferred from a pollen record of Lake Billyakh, Verkhoyansk Mts., NE Siberia. Climate of the Past 5, 73- 84
Müller, S., Tarasov, P.E., Andreev, A., Diekmann, B.
- (2009). Testate Amoebae in Late Quaternary Sediments of the Cape Mamontov Klyk (Yakutia). Biology Bulletin, 36(4), 363-372
Bobrov, A.A., Müller, S., Chizhikova, N.A., Schirrmeister, L., Andreev, A.A.
- (2009). Testate amoebae record from the Laptev Sea coast and its implication for the reconstruction of Late Pleistocene and Holocene environments in the Arctic Siberia. Palaeogeography, Palaeoclimatology, Palaeoecology 271(3-4), 301-315
Müller, S., Bobrov, A.A., Schirrmeister, L., Andreev, A.A., Tarasov, P.E.
- (2009). Weichselian and Holocene palaeoenvironmental history of the Bol’shoy Lyakhovsky Island, New Siberian Archipelago, Arctic Siberia. Boreas 38(1), 72–110
Andreev, A., Grosse, G., Schirrmeister, L., Kuznetsova, T.V., Kuzmina, S.A., Bobrov, A.A., Tarasov, P. E., Novenko, E.Yu., Meyer, H., Derevyagin, A.Yu., Kienast, F., Bryantseva, A., Kunitsky, V.V.
- (2009). Younger Dryas Larix in eastern Siberia: A migrant or survivor? PAGESnews 17(3), 122-123
Tarasov, P., Müller, S., Andreev, A., Werner, K., Diekmann, B.
