| Ziel:
Die übergeordnete
Zielsetzung des Projektes ist es, kurzfristige Änderungen in der
Zirkulation der Zwischen- und Tiefenwassermassen im östlichen
Mittelmeer sowie im Eintrag von detritischem Sedimentmaterial der
umgebenden Landmassen zu rekonstruieren und in Beziehung zur
Klimavariabilität während des letzten Glazials und des Holozäns (etwa
20 ka bis heute) zu stellen. Hierbei sollen in einem interdisziplinären
Ansatz verschiedene sedimentologische, mikropaläontologische und
isotopen-geochemische Parameter untersucht werden, um die relevanten
Umweltveränderungen zu Zeiten glazialer und interglazialer
Rahmenbedingungen zu beschreiben. Die wesentlichen Fragen, denen
nachgegangen werden soll, sind:
1) Wie und wie schnell haben sich die
Verwitterungsprozesse im Hinterland im Zuge der verschiedenen
Klimaänderungen verändert und läßt sich hieraus die Amplitude und
Regionalität dieser Änderungen ableiten?
2) Welchen Einfluß
hatten abrupte Klimänderungen während des letzten glazialen Maximum und
des Holozäns auf die Bildung und Ausbreitung der Zwischen- und
Tiefenwasserzirkulation im östlichen Mittelmeer?
3) Wie wirkten sich
abrupte Klimaänderungen der vergangenen 20 ka auf die Abflußraten der
Flüsse und den Nährstoffeintrag aus?
Ergebnisse: Mit unseren Untersuchungen konnten
erstmals mit einheitlichen Methoden räumliche Unterschiede in mehreren
Proxies deutlich herausgearbeitet werden. Es bestätigte sich, dass im
östlichen Mittelmeer keine einheitliche Entwicklung stattfand, sondern
dass regional deutlich unterschiedlich ausgeprägte Sedimentabfolgen und
faunistische und isotopen-geochemische Signale überliefert sind. Die
räumlichen Unterschiede gehen auf unterschiedliche ozeanographische
Besonderheiten innerhalb des östlichen Mittelmeerraumes und dem
unterschiedlichen Einfluss von Klimasignalen aus dem Norden und dem
Süden zurück.
Die Sedimentation in der Nordägäis wird im
Wesentlichen durch den Flusseintrag aus Südosteuropa geprägt. Der
Einfluss des Schwarzen Meeres spielt nur eine geringe Rolle. Änderungen
in der Zusammensetzung der Sedimente spiegeln unterschiedliche
Niederschlagsraten und Verwitterungsprozesse im Einzugsgebiet der
Nordägäis und des Schwarzen Meeres wider. Die zeitlichen Änderungen
lassen sich sehr gut mit dem nordatlantischen Muster korrelieren, wie
es im GISP2-Eiskern dokumentiert ist. Diese Änderungen wirkten sich auf
die lokalen Nahrungsflüsse und Tiefenwasserbildung in der nördlichen
Ägäis aus. Während der Sapropelbildung setzte die Tiefenwasserbildung
nie komplett aus, sondern führte zu einer lokalen Versorgung der
Benthosorganismen mit Sauerstoff.
Die
Sedimentationsprozesse in der Südägäis und im Levantinischen Becken
werden dagegen vom Sedimenteintrag durch den Nil und durch den
Staubeintrag aus dem nordafrikanischen Raum beeinflusst. Kurzfristige
Änderungen in der Nilfracht, abgebildet im Smektitgehalt der Sedimente,
lassen sich mit Änderungen in der Monsunintensität im Indischen Ozean
korrelieren. Hierbei spielt das Einzugsgebiet des Nils, und zwar vor
allem des Blauen Nils im Äthiopischen Hochland offensichtlich die
entscheidende Rolle. Mit Hilfe der ?Endmember?-Modellierung der
Siltfraktion gelang es, den Staubeintrag vom fluviatilen Eintrag zu
trennen und die Windintensität seit dem letzten Glazial zu
rekonstruieren. Im Gegensatz zur Nordägäis kam in der Südägäis und im
Levantinischen Becken während der Sapropelbildung die
Tiefenwasserbelüftung über längere Zeiträume vollständig zum Erliegen.
Unsere Ergebnisse belegen, dass die thermohaline Zirkualation im
östlichen Mittelmeer auf orbitalen Zeitskalen von der Klimaentwicklung
der niederen Breiten gesteuert wird. Die Afrikanische Feuchtphase im
frühen Holozän bildet die Grundvoraussetzung für die Stratifizierung
der Wassersäule und die Bildung des Sapropel S1. Die kurzfristigen
Änderungen in der Tiefenwasserbildung, die in den verschiedenen
Teilbecken das exakte Einsetzen, die Unterbrechung und das Ende des S1
kontrollieren, gehen dagegen auf den Einfluss von abrupten
Klimaänderungen der hohen nördlichen Breiten zurück.
Publikationen:
Ehrmann,
W., Schmiedl, G., Hamann, Y. & Kuhnt, T. (2007a): Distribution
of clay minerals in surface sediments of the Aegean Sea: A compilation.
- International Journal of Earth Sciences (Geologische Rundschau), 96:
769-780.
Ehrmann, W., Schmiedl, G., Hamann, Y., Kuhnt, T.,
Hemleben, C. & Siebel, W. (2007b): Clay minerals in late
glacial and Holocene sediments of the northern and southern Aegean Sea.
- Palaeogeography, Palaeoclimatology, Palaeoecology, 249: 36-57.
Hamann,
Y., Ehrmann, W., Schmiedl, G., Krüger, S., Stuut, J.-B. & Kuhnt, T.
(2008): Sedimentation processes in the Eastern Mediterranean Sea
during the Late Glacial and Holocene revealed by end-member modelling
of the terrigenous fraction in marine sediments. - Marine Geology, 248:
97-114.
Hamann, Y., Ehrmann, W., Schmiedl, G. & Kuhnt, T.
(2009): Modern and late Quaternary clay mineral distribution in
the area of the SE Mediterranean Sea. - Quaternary Research, 71:
453-464.
Hamann, Y., Wulf, S., Ersoy, O., Ehrmann, W., Aydar,
E. & Schmiedl, G. (2010): First evidence of a distal early
Holocene ash layer in Eastern Mediterranean deep-sea sediments derived
from the Anatolian volcanic province. - Quaternary Research, 73:
497-506.
Kotthoff, U., Pross, J., Schmiedl, G., Bornemann,
A., Kaul, C., Koutsodendris, A., Marino, G., Peyron, O. & Schiebel,
R. (2010): Impact of late glacial cold events on the
Northern Aegean region reconstructed from marine and terrestrial proxy
data. - Journal of Quaternary Science.
Kuhnt, T., Schmiedl,
G., Ehrmann, W., Hamann, Y. & Hemleben, C. (2007): Deep-Sea
ecosystem variability of the Aegean Sea during the past 22 kyr as
revealed by benthic foraminifera. - Marine Micropaleontology, 64:
141-162.
Kuhnt, T., Schmiedl, G., Ehrmann, W., Hamann, Y.
& Andersen, N. (2008): Stable isotopic composition of Holocene
benthic foraminifers from the Eastern Mediterranean Sea: Past changes
in productivity and deep water oxygenation. - Palaeogeography,
Palaeoclimatology, Palaeoecology, 268: 106-115.
Schmiedl, G.,
Kuhnt, T., Ehrmann, W., Emeis, K.-C., Hamann, Y., Kotthoff, U., Dulski,
P. & Pross, J. (2010): Climatic forcing of eastern
Mediterranean deep-water formation and benthic ecosystems during the
past 22 000 years. - Quaternary Science Reviews.
Qualifizierungsarbeiten:
Hamann, Y.
(2008): Late Quaternary climate variability in the Eastern
Mediterranean Sea. Dissertation, Universität Leipzig, 165 S.
Kaul,
C. (2008): Rekonstruktion spätquartärer ozeanographischer
Bedingungen der Ägäis mit Hilfe planktischer Foraminiferen.
Diplomarbeit, Universität Leipzig, 95 S.
Kuhnt, T. (2003): Sedimentationsprozesse
in der Nordwestlichen Ägäis während des Holozäns. Diplomarbeit,
Universität Leipzig, 92 S.
Kuhnt, T. (2008): Reconstruction
of late Quaternary deep-sea ecosystem variability in the Eastern
Mediterranean Sea based on benthic foraminiferal faunas and stable
isotopes. Dissertation, Universität Leipzig, 103 S.
Milker,
Y. (2006): Spätquartäre Sedimentationsgeschichte im östlichen
Mittelmeer. Diplomarbeit, Universität Leipzig, 75 S.
Schmidt,
A. (2007): Reconstruction of the late Quaternary deep-sea
ecosystem in the eastern Levantine Basin using benthic foraminifera and
stable isotopes. Diplomarbeit, Universität Leipzig, 99 S.
Siebert,
D. (2007): Spätquartäre Sedimentationsgeschichte im östlichen
Mittelmeer südlich von Zypern. Diplomarbeit, Universität Leipzig, 81 S.
Thieme,
K. (2008): Spätquartäre Sedimentationsbedingungen in der zentralen
Ägäis abgeleitet von Tonmineralen. Diplomarbeit, Universität Leipzig,
87 S.
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