Palaeoclimate reconstruction of the last 200 ka in south-eastern Spain, based on proxies of speleothems from Cueva Victoria
Date issued
Authors
Editors
Journal Title
Journal ISSN
Volume Title
Publisher
License
Abstract
In den letzten Jahrzehnten haben sich Speläotheme zu einem wichtigen terrestrischen Paläoklimaarchiv etabliert. Durch hochpräzise Uran-Ungleichgewichtsdatierungen ist es möglich, akkurate und unabhängige Alters-Tiefenmodelle zu erstellen. Mit der Kombination von der Datierungsmethode und einer hohen räumlichen Auflösung von Proxy-Messungen sind Speläotheme ein wichtiges Paläoklimaarchiv mit hoher zeitlicher Auflösung. Die Proxys, z.B. stabile Isotope (δ13C, δ18O) und Spurenelemente, lassen Rückschlüsse auf Veränderungen des vergangenen Klimas, der Vegetation, sowie des Bodens zu. Neben anderen Paläoklimaarchiven kommen Speläotheme weltweit in karbonatischen Gesteinen vor und können wichtige Erkenntnisse über das vergangene lokale und regionale Klima liefern.
Einen großen Vorteil der Speläotheme gegenüber anderen Klimaarchiven bietet die 230Th/U-Datierung mittels Multikollektor-Massenspektrometrie mit induktiv gekoppeltem Plasma (MC-ICP-MS) an. Diese Methode der präzisen Altersdatierung wurde für die Speläotheme aus der Cueva Victoria angewandt. Zusätzlich wurden Proben für die Kohlenstoff- und Sauerstoffisotopenmessungen (δ13C, δ18O) gebohrt und mit einem Isotopenverhältnis Massenspektrometer (IRMS) gemessen. Spurenelemente wurden mit der Laser Ablation (LA)-ICP-MS in hoher räumlichen Auflösung gemessen.
Paläoklimaarchive aus Südost-Spanien, einer der trockensten Regionen Europas, fehlen bisher, obwohl sie wichtige neue Informationen über hydrologische Veränderungen zwischen Warm- und Kaltzeiten liefern können. Die 230Th/U-Datierungen der Speläotheme aus der Cueva Victoria zeigen ein bevorzugtes Wachstum während der Warmzeiten, dies deutet auf humide Bedingungen während höherer Temperaturen hin. Die δ18O-Werte spiegeln Temperatur, Mengeneffekt des Niederschlags und die Isotopie der Ozeane als Quelle des Niederschlages wider. Die δ13C-Werte hingegen, geben Aufschluss über die Vegetation, sowie der mikrobiologischen Bodenaktivität über der Höhle, welche in der Regel mit den Warmzeiten zunimmt und ebenfalls auf humidere Bedingungen hinweist. Eine Ausnahme bildet ein Abschnitt im Holozän (9.7 - 7.8 ka) in dem, übereinstimmend mit anderen mediterranen Klimaarchiven, positivere δ13C-Werte eine Reduktion der Vegetation durch eine erhöhte Saisonalität mit verlängerter und intensiver Trockenperiode im Frühling und Sommer aufzeigen.
Ausgehend von der letzten Warmzeit gab es in den Marinen Isotopenstadien 5 bis 3 eine starke Temperaturvariabilität auf der Nordhemisphäre bedingt durch die warmen Dansgaard/Oeschger (DO) und kalten Heinrich-Events. Viele DO-Events gehen mit humideren Bedingungen und einer Zunahme der Vegetation einher. Dies spiegelt sich in deutlich negativeren δ13C- und δ18O-Werten wider, während die Kaltphasen einen Rückgang der Vegetation (erhöhte δ13C- und δ18O-Werte) oder gar das Unterbrechen des Speläothemwachstums hervorrufen.
Aufgrund der semi-ariden Klimabedingungen reagieren Speläotheme aus der Cueva Victoria sehr sensitiv auf Klimaveränderungen und sind damit für Paläoklimarekonstruktionen, vor allem der Warmzeiten, ideal geeignet. Klimatische Veränderungen auf der Nordhemisphäre werden durch die stabilen Isotope der Speläotheme präzise aufgezeichnet, und bieten damit ein großes Potential für Paläoklimarekonstruktion des westlichen Mittelmeeres.