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Bitte beziehen Sie sich beim Zitieren dieses Dokumentes immer auf folgende
URN: urn:nbn:de:bsz:25-opus-24158
URL: http://www.freidok.uni-freiburg.de/volltexte/2415/


Baeza Urrea, Oscar

Lake and fjord sediments as Late Glacial to Holocene environmental and climate archives of the southernmost Andes at 53°S, Chile

See- und Fjord- Sedimente als spätglaziale bis holozäne Umwelt- und Klimaarchive in den südlichen Anden 53°S, Chile

Dokument1.pdf (33.503 KB) (md5sum: 74f24b0f73833a4538e389aa15d316be)

Kurzfassung in Englisch

Environmental and climatic changes during the last 20,000 years were investigated along an east-west transect across the southernmost Andes (53°S) within the interdisciplinary project "Late and Post Glacial Environmental Conditions in the Range of the Southern Hemispheric Westerlies". Twelve coring locations in the different geographical, geological and vegetational zones of the transect, were selected as drill sites on the basis of parametric echo sounding sediment profiles in the fjords of the Gran Campo Nevado area. The stratigraphy of the sediment cores is based on 14C-AMS ages and tephrachronology. Sedimentological and geochemical characteristics were investigated in order to determine sediment sources and their pathways as well as climate and environmental changes.
The ice retreat after the Last Glacial Maximum (LGM) is marked in a sediment core from the eastern section of the proglacial lake Seno Skyring by an ice rafted debris layer (IRD), which was formed at around 18,700 to 17,800 cal. years B.P. This indicates a rapid response of the Seno Skyring glaciers to warming of the southeast Pacific soon after the LGM. However, between around 16,000 and 13,000 cal. years B.P. this core still shows relatively high amounts of Andean-derived glacial clay, characterized by high-MgO andesitic composition with low SiO2/Al2O3 ratios. This suggests a still extended glaciation of the Andes and a slowdown of the ice retreat. Further towards the Andes a core from an ancient glacial valley (Estero Vogel) contains an IRD layer formed at around 13,600 cal. years B.P, indicating a still extended glaciation at that time. Moreover, subaquatic ridges located in an echo sounding profile of Estero Vogel are interpreted as a moraine system, which can be related to a moraine system identified in the middle section of the Gajardo Channel. These moraines may be coeval with the moraine E system in the Strait of Magellan dated 15,043±607 to 12,275±201 cal. years B.P. by Clapperton et al. (1995). This relatively extended glaciation was possibly caused by a southward migration of the westerlies and the subsequent higher precipitation. Before the end of the Younger Dryas, at around 12,111±190 cal. years B.P., a rapid increase of the TOC content in the fjord and lake sediments indicates the establishment of vegetation and soils. Simultaneously, a decrease of the Andean glacial clay signature in all sediment cores of the Gran Campo Nevado area indicates a further strong ice retreat, probably partly produced by a further warming in the southeast Pacific.
The period between around 11,500 to at least 4500 cal. years is characterized in many sediment cores by high TOC contents, low sedimentation rates and little chemical variations. This reflects a climate optimum with a well–established Magellanic Rainforest and only little climate fluctuations. Evidence for pronounced Neoglacial conditions, as reported from some glaciers in the Andes (40° to 50°S) and the South Atlantic between 5000 and <1000 cal. years B.P. have not been found in the sediment records of the Andean transect. However, in the superhumid high mountain range (area of the Chandler Island and Muy Profundo Lake) the environment was severely affected by strong eruptions of the Mt. Burney volcano (4281±86 and around 2050±76 cal. years B.P.). Sediment records show that the older eruption produced extensive destruction of vegetation, followed by plant decay. This was probably due to long-term acidification derived from the SO2 from altered tephras. The fine ash of the younger eruption has probably introduced less sulfur and, in contrast to the older eruption, enhanced the plant growth cycle by nutrient input. Sediment cores also show some extreme precipitation events during this period and probably more unstable and colder climatic conditions. The Little Ice Age (LIA) of the last millennium is not evident in most of the sediment records. However, high sedimentation rates, high amounts of clay fraction and relatively low TOC contents in surface sediment cores from the western section of the transect reflect the strong glacier-derived input during the LIA and the present day.


Kurzfassung in Deutsch

Im Rahmen des interdisziplinären Projektes "Late and Post Glacial Environmental Conditions in the Range of the Southern Hemispheric Westerlies" wurden entlang eines Ost-West Querprofilschnittes durch die südlichsten Anden (53°S) Umwelt und Klimaänderungen der letzten 20000 Jahre untersucht. Auf der Basis von in den Fjorden des Gebietes Gran Campo Nevado erstellten parametrischen Echographie-Sedimentprofilen wurden zwölf Lokalitäten zum Abteufen von Bohrungen ausgewählt, welche die unterschiedlichen geographischen, geologischen und vegetationszonalen Gegebenheiten des Profilschnittes repräsentieren. Die Stratigraphie der gewonnenen Sedimentkerne basiert auf 14C-AMS-Alter und Tephrachronologie. Es erfolgte eine sedimentologische und geochemische Charakterisierung zwecks Bestimmung der Herkunft der Sedimente und des Weges, den diese bis zu ihrer Ablagerung genommen haben sowie zur Erfassung des erfolgten Klima- und Umweltwandels.
Der Rückzug des Eises nach dem letzten glazialen Maximum (LGM) spiegelt sich in einer glazial überprägten Schuttlage (IRD) eines Bohrkernes wider, der im östlichen Bereich des vorglazialen Sees Seno Skyring entnommen wurde und deren Ablagerung vor etwa 18700 bis 17800 cal. years B.P. erfolgte. Dies dokumentiert einen raschen Rückzug des Seno Skyring Gletschers infolge einer gleich nach dem LGM erfolgten Erwärmung im Südost-Pazifik. Derselbe Bohrkern weist jedoch, in einer auf 16000 bis 13000 cal. years B.P. datierten Teufe, auch einen relativ hohen Anteil an glazialen Tonen auf, welche aufgrund ihrer hoch-MgO andesitischen Komponenten und des niedrigen SiO2/Al2O3-Verhältnisses als aus den Anden stammend angesprochen werden. Dies deutet darauf hin, dass in den Anden weiterhin eine Ausweitung der Vergletscherung und eine Verlangsamung des Eisrückzuges erfolgte. Ein im, weiter in den Anden gelegenen, frühglazialen Tal Estero Vogel gewonnener Bohrkern enthält eine ca. 13600 cal. years B.P. sedimentierte IRD-Lage als Indikator für eine, auch in dieser Zeit noch anhaltende, Zunahme der Vergletscherung. Außerdem zeigten Echolotungen im Estero Vogel subaquatische Rücken, welche als Moränensystem interpretiert werden, das mit einem im mittleren Abschnitt des Gajardo Channel angesprochenen Moränensystem korreliert wird. Diese Moränen sind eventuell gleichaltrig mit dem Moränensystem E der Magellanstraße, das von Clapperton et al. (1995) auf 15043±607 bis 12275 ±201 cal. years B.P. datiert wurde. Diese relativ ausgebreitete Vergletscherung wurde möglicherweise verursacht durch eine Südverlagerung der Westwinddrift und der daraus folgenden höheren Niederschläge. Der, in den Fjord- und Seesedimenten vor dem Ende der Jüngeren Dryas (ca. 12111±190 cal. years B.P.) erfolgende, rapide Anstieg des TOC-Gehalts spiegelt das Einsetzen der Boden- und Vegetationsbildung wider. Gleichzeitig verringert sich in allen Sedimentkernen des Gran Campo Nevado Gebietes der Anteil der andenstämmigen glazialen Tone, was auf einen weiteren starken Gletscherrückzug hinweist, die vermutlich teilweise aus einer weiteren Erwärmung im Südost-Pazifik resultiert.
Die Periode zwischen 11500 bis mindestens 4500 cal. years B.P. manifestiert sich in vielen Sedimentkernen durch einen hohen TOC-Gehalt, eine geringe Sedimentationsrate und eine geringe chemische Variabilität. Dies reflektiert ein klimatisches Optimum mit einem gut ausgebildeten Magellan-Regenwald und lediglich kleinen Klimaschwankungen. Belege für ausgeprägte neoglaziale Bedingungen, wie sie von einigen Gletschern der Anden (40° bis 50°S) und des Südpazifiks zwischen 5000 und <1000 a B.P. berichtet werden, konnten in den Sedimentprofilen des Anden-Profilschnittes nicht gefunden werden. Allerdings wurde die Umwelt des superhumiden Hochgebirges (Chandler Island und Muy Profundo See) sehr durch die starken Eruptionen des Vulkans Mt. Burney (4281±86 und ca. 2050±76 a B.P.) beeinflusst. Die Sedimente belegen, dass die ältere Eruption eine umfangreiche Zerstörung der Vegetation bewirkte, gefolgt von einem Pflanzensterben. Dies war wahrscheinlich die Auswirkung einer Langzeitversauerung infolge SO2-Eintrags durch die Tephraverwitterung. Hingegen bewirkte die feine Asche der jüngeren Eruption vermutlich einen geringeren Schwefeleintrag und steigerte sogar durch die Zufuhr von Nährstoffen das Pflanzenwachstum. Die Sedimentkerne belegen für diesen Zeitabschnitt auch extreme Niederschlagsereignisse und wahrscheinlich instabilere und kältere klimatische Bedingungen. Die Kleine Eiszeit (LIA) des vergangenen Jahrtausends ist in den meisten Sedimentabfolgen nicht offensichtlich. Jedoch reflektieren hohe Sedimentationsraten, ein hoher Anteil an Tonfraktion und relativ geringe TOC-Gehalte in den oberflächennahen Sedimentkernen des westlichen Abschnittes des Querprofilschnittes einen stark glazial geprägten Eintrag während der LIA und in unserer Zeit.


SWD-Schlagwörter: Anden , Sediment , Klima , Umwelt , Spätglazial , Holozän
Freie Schlagwörter (deutsch): Patagonien
Freie Schlagwörter (englisch): Patagonia, deglaciation, tephrachronology
Institut: Geologisches Institut
Fakultät: Fakultät für Chemie, Pharmazie und Geowissenschaften
DDC-Sachgruppe: Geowissenschaften, Geologie
Dokumentart: Dissertation
Erstgutachter: Behrmann, Jan (Prof. Dr.)
Sprache: Englisch
Tag der mündlichen Prüfung: 25.05.2005
Erstellungsjahr: 2005
Publikationsdatum: 23.03.2006
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