Radiometrische Altersbestimmung von Wasser und Sedimenten

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Datierung und Interpretation von Stalagmiten aus Südchile (D. Schimpf,
MA-821/32-1)
Im Rahmen eines DFG-Projektes in enger Zusammenarbeit mit Rolf Kilian, Univ.
Trier, G. Konz (Göttingen) und H. Arz (Potsdam) sowie C. Spötl (Innsbruck) unter-
suchen wir Speläotheme aus Höhlen in Südchile. Es handelt sich dabei um holozäne
Stalagmiten aus kleinen Höhlen, die durch marine Erosion entstanden sind. Die
Höhlen befinden sich heute etwa 10—20 m H über den Meerspiegel. Die Stalagmi-
ten weisen U-Gehalte im Bereich von einigen ppm auf und können daher recht gut
datiert werden. Wir interpretieren die Variationen des Isotopen (ö13C und ö18O) als
eine Variation des Intensität des Niederschlags. Dies wird inzwischen auch von der
Verteilung der Spurenelementen Magnesium und Yttrium bestätigt. Zum einen kön-
nen diese Schwankungen des Niederschlags auf zeitliche Verlagerungen der West-
winddrift zurückgeführt werden. Wir können damit also die globalen Zusammen-
hänge, die aus einer Variation der Intensität des ENSO resultieren, nachprüfen. Zum
anderen verwenden wir die stabilen Isotope von verschiedenen benachbarten Sta-
lagmiten, die zur gleichen Zeit entstanden sind, zur Rekonstruktion von Nieder-
schlag und Temperatur. Diese werden aus den Stalagmitdaten über eine Inverse-
Modellierung bestimmt (siehe Forschergruppe).
Forschergruppe Datierte Speläotheme: Archive der Paläoumwelt/FOR 668)
In Heidelberg haben wir 1995 erste Stalagmiten datiert. Der jetzige Stand der For-
schung zeigt, dass wir mit präzise datierten Stalagmiten ein Archiv für den Nieder-
schlag haben, aus dem man qualitativ (d.h. „mehr“ oder „weniger“) die Nieder-
schlagsmenge ableiten kann. Die Bedeutung des Niederschlags für die Entwicklung
des Klimas ist beim letzten Workshop der DEKLIM Gruppe in Mainz (März 2005)
hervorgehoben worden. So haben mehrere Klima-Modellierer betont, dass der Nie-
derschlag einen großen Einfluss auf die Vegetation und somit auf die Albedo hat.
Bisher ist eine quantitative Rekonstruktion des Niederschlags aus Proxy-Daten nicht
möglich.
Ziel der Forschergruppe ist es, die grundlegenden Mechanismen, die das
Wachstum und die Zusammensetzung von Speläothemen kontrollieren, durch kom-
binierte Feld- und Laborexperimente zu verstehen und zu modellieren. Dies gilt ins-
besondere für die Beeinflussung der Sauerstoffisotopie durch kinetische Prozesse.
Das Verständnis dieser grundlegenden Mechanismen wird erstmals ermöglichen, eine
zeitlich hochaufgelöste Information zur Intensität des Niederschlags und der Tem-
peratur in der Vergangenheit zu gewinnen, womit Speläotheme zu einem exakt
datierten kontinentalen Archiv mit quantitativer Klimainformation avancieren wer-
den. In einer späteren Phase soll an spätquartären Speläothemen die zeitliche und
räumliche Variabilität des Niederschlags und der Temperatur überregional rekonstru-
iert werden.
Die Mittel für die Forschergruppe wurden im Juli 2005 bewilligt. Sie besteht
aus einem übergeordneten Zentralprojekt und vier Teilprojekten. Die Untersuchun-
gen beinhalten Laborexperimente, um synthetische Karbonate herzustellen, das