Spätquartäre Umweltgeschichte des nördlichen Mittelsibiriens

 

Martin Melles
Annemarieke Schoonderwaldt
 

Hans-W. Hubberten, Christine Siegert, u.a.,
Alfred-Wegener-Institut, Potsdam
Dimitri Yu. Bolshiyanov u.a.,
Arctic and Antarctic Research Institute, St. Petersburg
Glenn W. Berger,
Desert Research Instiute, Reno, U.S.A.
Norbert Nowaczyk,
GeoForschungsZentrum Potsdam
Tatjana Böttger,
Umweltforschungszentrum Leipzig/Halle



Hintergrund
 
 

Die Taimyr-Halbinsel und die im arktischen Ozean vorgelagerte Inselgruppe Severnaja Zemlya im nördlichen Mittelsibirien liegen im Übergangsbereich von dem noch marin geprägten westsibirischen Klima und dem mehr kontinental geprägten ostsibirischen Klima und zeigen eine breitenabhängige Zonierung aller typischen arktischen Landschafts- und Vegetationszonen. Die Glazialgeschichte dieser Region war lange umstritten - für das letzte glaziale Maximum (LGM) stand einer Maximalhypothese mit nahezu vollständiger Eisbedeckung eine Minimalhypothese mit einer Beschränkung der Vergletscherung auf Gebirgsregionen gegenüber.

Da damit das nördliche Mittelsibirien eine Schlüsselregion für das Verständnis der spätquartären Klima- und Umweltgeschichte Eurasiens darstellt, wurde 1993 das multidisziplinäre deutsch-russische Forschungsprojekt ”Taimyr” initiiert, bei dem neben Permafrostprofilen und darin eingeschlossenen Grundeiskörpern vor allem Seesedimente als Paläoarchive herangezogen wurden. Auf insgesamt fünf Expeditionen wurden entlang eines ca. 1000 km langen Transekts von der nördlichen Taiga westlich des Putoran-Plateaus über verschiedene Tundrenzonen in der Taimyr-Tiefebene und in den Byrranga-Bergen bis zur hocharktischen Tundra auf Severnaja Zemlja aus insgesamt 8 Seen lange (bis 23 m) Sedimentkerne gezogen. In drei dieser Seen wurde darüberhinaus der dreidimensionale Sedimentaufbau mit flachseismischen Profilen erkundet. Die Arbeiten wurden bis 1997 vom BMBF als Verbundvorhaben gefördert, und werden seitdem auf bescheidenerem Niveau an dem vorhandenen Probenmaterial weitergeführt.

 
 

 

Bisherige Ergebnisse
 
 

Die bisher vorliegenden Ergebnisse belegen, daß die Taimyr-Halbinsel und Severnaja Zemlja letztmalig im Frühweichsel-Stadial (Zyriansk) flächenhaft vergletschert waren. Im Mittelweichsel-Interstadial (Karginsk) hatte sich das Eis zumindest aus den Tieflandsgebieten zurückgezogen. Das Klima war instabiler und stärker kontinental geprägt als während  des Holozäns, mit vergleichbaren Sommer- aber deutlich geringeren Wintertemperaturen. Im Spätweichsel-Stadial (Sartan) kam es zu einer Vergletscherung von Hochlagen des Putoran-Plateaus. Das Vorland des Plateaus, die Taimyr-Tiefebene, die westlichen Byrranga-Berge und Teile von Severnaja Zemlja blieben jedoch als Folge von extrem geringen Niederschlägen trotz sehr geringer Temperaturen eisfrei.

Der Übergang vom Pleistozän zum Holozän ist durch einen Erwärmungstrent im Bølling, Allerød und Präboreal gekennzeichnet, der durch Abkühlungsphasen während der Mittleren und Jüngeren Dryas unterbrochen wird. Der Temperaturanstieg führte zu erhöhten Thermokarstprozessen. Als Folge kam es zur Bildung von flachen Seen und Teichen die später unter Torfbildung verlandeten. Bereits im Boreal wurde auf der Taimyr-Halbinsel das holozäne Klimaoptimum erreicht. Zu der Zeit lagen die Vegetationszonen 300-500 km nördlich ihrer heutigen Position. Das Klima blieb bis zum Ende des Subboreals relativ warm, ehe eine mehr oder minder kontinuierliche Klimaverschlechterung einsetzte, die bis in die jüngste Zeit anhielt.

 

Ausblick
 
 

Die zukünftigen Arbeiten der Universität Leipzig an dem vorhandenen Proben- und Datenmaterial sollen sich auf den Lama-See, am Südrand des Untersuchungsgebietes (s. Abb.) konzentrieren. Aus vorangegangenen Untersuchungen ist bekannt, daß dieser See durch seine heutige Lage an der Grenze zwischen Taiga und Tundra besonders sensibel auf Klima- und Umweltveränderungen reagiert. Im Einzelnen sind folgende Arbeiten geplant:

(1) Zusammenstellung und Ergänzung des Datensatzes von ca. 70 Oberflächenproben aus dem Lama-See; Ableitung der heutigen Sedimentationsprozesse aus der rezenten Sedimentverteilung;

(2) Zusammenstellung und Ergänzung der Datensätze von insgesamt 3 längeren Sedimentkernen aus dem Lama-See; Interpretation der Sedimentationsgeschichte im Lichte der Klima- und Umweltentwicklung seit der Weichselzeit;

(3) Darstellung und Auswertung von 800 km flachseismischer Daten aus dem Lama-See; Interpretation der dreidimensionalen Sedimentverteilung; Bilanzierung des Sedimenteintrages seit der Weichselzeit;

(4) Vergleich der Ergebnisse vom Lama-See mit publizierten und unpublizierten Ergebnissen zur Klima- und Umweltgeschichte benachbarter Regionen.