Climate variations in Antarctica since the last glacial maximum using stable isotope records (2-H,18-O)of the EPICA icecore from Dronning Maud Land
Final Report Abstract
Die Projekte waren eine Kooperation zwischen dem Alfred-Wegener-Institut in Bremerhaven und der GSF in München-Neuherberg (heute Helmholtz-Zentrum München). Untersuchungsgegenstand der Projekte war der im Rahmen des European Project for Ice Coring in Antarctica (EPICA) an der Kohnen Station gebohrte 2774 m tiefe Eisbohrkern EDML. Schwerpunkt der DFG geförderten Untersuchungen sollte das Holozän sein. Einschränkungen erfuhr das Projekt durch den Umstand, dass es nicht wie geplant (intensive Interpretation des Holozän) zu Ende geführt werden konnte. Das wichtigste Ergebnis des Projektes und ein grundlegender Parameter für die weitere Interpretation des EDML-Kerns sind die lückenlosen Tiefenprofile bzw. Zeitreihen der stabilen Isotope 18O und Deuterium (D) einschließlich des daraus berechneten Deuteriumexzesses d. Vergleicht man das δ18O-Profil des EDML-Eiskerns mit dem δ18O-Profil des Kerns von Dome C (EDC) und dem Profil von Dome F, so erkennt man eine generell gute Übereinstimmung zwischen diesen drei antarktischen Profilen. Es wird jedoch auch deutlich, dass einige der Antarktischen Isotopenmaxima (AIM) im EDML-Kern aufgrund der höheren zeitlichen Auflösung wesentlich stärker ausgeprägt sind als im EDC-Kern. Ferner es gibt auch Unterschiede im letzten Interglazial (MIS5.5). Während des Holozäns beobachtet man in den vergangenen 7000 Jahren im EDML-Kern einen Abfall des δ18O-Gehalts um 0,16 ‰/ka, der im EDC-Kern so nicht nachweisbar ist. Ein besonderes Merkmal des EDML-Eiskerns aus Dronning-Maud-Land gegenüber dem EDC-Kern ist die höhere zeitliche Auflösung in der Zeit von heute bis etwa 80.000 Jahre v. h. (bedingt durch die höhere Akkumulationsrate in DML). Mit dem EDML-Datensatz und einer mit dem grönländischen NGRIP-Kern synchronisierten Alters-Tiefenbeziehung (erstellt außerhalb des DFG-Projektes) konnte der zeitliche Zusammenhang zwischen den klimatischen Schwankungen in der Süd- und Nordhemisphäre eindeutiger als früher nachgewiesen werden. Während des letzten Glazials begannen die kurzzeitigen Erwärmungsphasen (AIM) im Süden immer in einer kalten Periode im Norden. Mit Einsetzen der Abkühlung im Süden (Überschreiten des Isotopenmaximums) setzte im Norden ein sprunghafter Anstieg der Isotopengehalte bzw. der Temperatur ein (D/O event). Eine Erklärung für dieses Verhalten ist wohl in dem so genannten bipolar-seesaw-Mechanismus (bipolare Wippe) zu suchen, mit einem Wärmestau im Südlichen Ozean und einer plötzlichen Freisetzung und einem Wärmetransport über den Atlantik nach Norden. Für zwei ausgewählte Tiefen- bzw. Zeitintervalle im Holozän (123-173m bzw 1,3-2,0 ka v.h. und 529-569m bzw. 8,3-9,1 ka v.h.) wurde speziell die Variabilität der Deuteriumgehalte untersucht. Im ersten Intervall ist die Variabilität mit 9,7 D-‰ größer als im zweiten mit 7,7 D-‰. Die Abnahme kann nicht alleine von diffusiven Prozessen verursacht werden. Wir müssen eine geringere Ausgangs-Variabilität (deposition noise) in der 8000 Jahre alten Schneeschicht annehmen. Auch die Korrelation zwischen δ18O, δD und Exzess d wurde untersucht. Zusammenfassend kann man feststellen, dass die mit einem Hochpass gefilterten Werte positiv mit einander korreliert sind, die mit einem Tiefpass gefilterten jedoch negativ.
Publications
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