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Monsunvariabilität in SE-China - der Huguang-Maarsee (Huguangyan)

Südchina, insbes. die Provinz Guandong, ist eines der am dichtesten besiedelten Gebiete der Erde. Positive Konsequenz dieser Ballung ist eine äußerst dynamische Wirtschaftsentwicklung, aber gerade diese von subtropischem Monsunklima geprägte Region ist auch immer wieder Ausgangspunkt für sich schnell und zunehmend global ausbreitende epidemische Krankheiten wie zuletzt SARS. Mit der globalen Erwärmung einhergehende Klimaveränderungen könnten sich für diese Region insbesondere durch Veränderungen der Häufigkeit und Intensität tropischer Wirbelstürme, aber auch Änderungen der Niederschlagsmenge- und Intensität bemerkbar machen. Im Gegensatz zu den schon recht umfangreichen Datensätzen aus der Südchinesischen See (SCS) gibt es bisher jedoch nur sehr wenige terrestrische Paläoklimaarchive aus der Region, die Klimaveränderungen während des Holozäns, des Spätglazials oder Glazials hochauflösend dokumentieren. Wir haben deshalb einen an der nördlichen Küste der SCS gelegenen Maarsee ausgewählt, um über die Analyse von Proxydaten aus Seesedimenten solche Paläo-Klimavariationen zu untersuchen. Aus dem Sediment des Huguang-Maarsees wurden mittels Usinger-Präzisionsstechtechnik von einem Floss aus insgesamt 7 Sedimentsequenzen gewonnen, von denen die tiefste bis 57 m unter den Seeboden reicht. Die zeitliche Einstufung der Profile wurde mit Hilfe von 17 Radiokohlenstoff-Datierungen vorgenommen und ergab ein extrapoliertes Maximalalter von ca. 78.000 Jahren. Ein breites Spektrum aus sedimentologischen, geochemischen, paläo- und gesteinsmagnetischen sowie palynologischen Methoden kam sodann zum Einsatz, um die Paläo-Umweltbedingungen, die natürlich immer das entsprechende Klima widerspiegeln, während dieses Zeitraumes zu rekonstruieren. Überraschenderweise ergab sich ein von vielen bekannten Klimaprofilen der Nordhemisphäre (insbes. des Atlantikraumes, aber auch mariner Kerne aus dem Indik und Südostasien) abweichendes Muster. Im Gegensatz zu dem bekannten Grundmuster eines vergleichsweise stabilen Klimas während des Holozäns und stärkerer Schwankungen während des letzten Glazials weisen die Daten aus dem Huguang-Maarsee für das letzte Glazial im Zeitraum zwischen 15.000 und 40.000 Jahren auf relativ stabile Umweltbedingungen hin. Die älteren Bereiche zwischen 40.000 und ca. 78.000 Jahren haben durch Eintrag von umgelagertem Torf eine eher lokale Komponente und sind somit für den regionalen und globalen Vergleich ungeeignet. Das Holozän hingegen zeichnet sich durch hohe Schwankungsamplituden vieler Proxydaten (Karbonatgehalt, magnetische Suszeptibilität, organischer Kohlenstoff, Trockendichte, gesteinsmagnetische Parameter, Redox-Verhältnisse) aus, die auf ein recht variables Klima hinweisen. Besonders interessant ist die Übergangsphase vom Glazial zum Holozän, die bei etwa 15.000 Jahren vor heute in etwa zeitgleich mit dem beobachteten stärksten Meeresspiegelanstieg der Südchinesischen See einsetzt und eine abrupte Intensitätszunahme des Sommermonsuns anzeigt

INSPIRE SN Geologie GK50 Eiszeit

Der Datensatz beinhaltet Informationen zur Geologie im Freistaat Sachsen. Der Datensatz des Kartenwerkes bildet die an der Geländeoberfläche anstehenden Locker- und Festgesteine in den Gebieten mit nennenswerter eiszeitlicher Bedeckung im Maßstab 1 : 50.000 ab. Lückenhafte Angaben zu Stratigraphie und/oder Petrographie einzelner Flächen werden schrittweise vervollständigt. Eine einheitlich graue Signatur markiert die unvollständig attributierten Features. Der Datensatz ist nutzbar in einem Maßstab kleiner als 1 : 25.000. Das Kartenwerk ist eines von 7 geologischen Kartenwerken, welches für das Gebiet des Freistaates Sachsen in jeweils eigenen Kartendiensten INSPIRE-konform bereitgestellt wird.

INSPIRE SN Geologie GK25

Der Datensatz beinhaltet Informationen zur Geologie im Freistaat Sachsen. Der Datensatz des Kartenwerkes bildet die geologischen Fest- und Lockergesteinseinheiten im Maßstab 1 : 25.000 ab. Bei dem bereitgestellten Datensatz handelt es sich um einen Ausschnitt aus der Gesamtkarte. Die INSPIRE-konforme Umsetzung der weiteren Kartenbereiche ist derzeit in Arbeit. Lückenhafte Angaben zu Stratigraphie und/oder Petrographie einzelner Flächen werden schrittweise vervollständigt. Eine einheitlich graue Signatur markiert die unvollständig attributierten Features. Der Datensatz ist nutzbar in einem Maßstab kleiner als 1 : 10.000. Das Kartenwerk ist eines von 7 geologischen Kartenwerken, welches für das Gebiet des Freistaates Sachsen in jeweils eigenen Kartendiensten INSPIRE-konform bereitgestellt wird.

INSPIRE SN Geologie GK50 LKQ

Der Datensatz beinhaltet Informationen zur Geologie im Freistaat Sachsen. Der Datensatz des Kartenwerkes bildet die quartären Lockergesteine und die an ihrer Basis anstehenden Festgesteine in mehreren, übereinanderlagernden Horizontkarten im Maßstab 1 : 50.000 ab. Bei dem bereitgestellten Datensatz handelt es sich um einen Ausschnitt aus der Gesamtkarte. Die INSPIRE-konforme Umsetzung der weiteren Kartenbereiche ist derzeit in Arbeit. Lückenhafte Angaben zu Stratigraphie und/oder Petrographie einzelner Flächen werden schrittweise vervollständigt. Eine einheitlich graue Signatur markiert die unvollständig attributierten Features. Der Datensatz ist nutzbar in einem Maßstab kleiner als 1 : 25.000. Das Kartenwerk ist eines von 7 geologischen Kartenwerken, welches für das Gebiet des Freistaates Sachsen in jeweils eigenen Kartendiensten INSPIRE-konform bereitgestellt wird.

INSPIRE SN Geologie GK400

Der Datensatz beinhaltet Informationen zur Geologie im Freistaat Sachsen. Der Datensatz des Kartenwerkes bildet sachsenweit generalisiert die anstehenden geologischen Fest- und Lockergesteinseinheiten im Maßstab 1 : 400.000 ab. Bei dem bereitgestellten Datensatz handelt es sich um die Karte "Oberfläche". Die INSPIRE-konforme Umsetzung der Karten "Quartär abgedeckt" und "Känozoikum abgedeckt" ist derzeit in Arbeit. Lückenhafte Angaben zu Stratigraphie und/oder Petrographie einzelner Flächen werden schrittweise vervollständigt. Eine einheitlich graue Signatur markiert die unvollständig attributierten Features. Der Datensatz ist nutzbar in einem Maßstab kleiner als 1 : 50.000. Das Kartenwerk ist eines von 7 geologischen Kartenwerken, welches für das Gebiet des Freistaates Sachsen in jeweils eigenen Kartendiensten INSPIRE-konform bereitgestellt wird.

INSPIRE SN Geologie GK50 EV

Der Datensatz beinhaltet Informationen zur Geologie im Freistaat Sachsen. Der Datensatz des Kartenwerkes bildet die geologischen Fest- und Lockergesteinseinheiten in der Region Erzgebirge/Vogtland im Maßstab 1 : 50.000 ab. Lückenhafte Angaben zu Stratigraphie und/oder Petrographie einzelner Flächen werden schrittweise vervollständigt. Eine einheitlich graue Signatur markiert die unvollständig attributierten Features. Der Datensatz ist nutzbar in einem Maßstab kleiner als 1 : 25.000. Das Kartenwerk ist eines von 7 geologischen Kartenwerken, welches für das Gebiet des Freistaates Sachsen in jeweils eigenen Kartendiensten INSPIRE-konform bereitgestellt wird.

INSPIRE SN Geologie GK50 LKT

Der Datensatz beinhaltet Informationen zur Geologie im Freistaat Sachsen. Der Datensatz des Kartenwerkes bildet die tertiären Lockergesteine und die an ihrer Basis anstehenden Festgesteine in mehreren, untereinanderfolgenden Horizontkarten im Maßstab 1 : 50.000 ab. Lückenhafte Angaben zu Stratigraphie und/oder Petrographie einzelner Flächen werden schrittweise vervollständigt. Eine einheitlich graue Signatur markiert die unvollständig attributierten Features. Der Datensatz ist nutzbar in einem Maßstab kleiner als 1 : 25.000. Das Kartenwerk ist eines von 7 geologischen Kartenwerken, welches für das Gebiet des Freistaates Sachsen in jeweils eigenen Kartendiensten INSPIRE-konform bereitgestellt wird.

BioArchiv Tswaing Krater (Teilprojekt der Forschungsinitiative Inkaba yeAfrica.)

Das heutige Klima Afrikas wird maßgeblich von globalen atmosphärischen Phänomenen wie Monsun (in NE Afrika) und El-Nino-Southern Oscillation (SE und S Afrika) beeinflusst. Dies wird v. a. im saisonalen Regime der Niederschläge deutlich. Welche Rolle dabei der Antarktische Vortex spielt, ist noch nicht wirklich geklärt. Auch die Verbindungen zwischen Atmosphärischer und Ozeanischer Zirkulation sind noch immer unklar. Ein Zusammenhang scheint erkennbar zwischen Trockenperioden in Südafrika, feuchten Phasen in Ostafrika und wärmeren Temperaturen im Indischen Ozean. Auch Computermodelle bestätigen, dass Konvergenz und Niederschlag über Südafrika reduziert sind während Warmphasen im Indischen Ozean. Die Sedimente des Tswaing-Kraters stellen eines der wenigen langen und kontinuierlichen, terrestrischen Klimaarchive Südafrikas dar. Ihre Untersuchung kann dazu beitragen Veränderungen des Klimas in der Region und damit auch Veränderungen globaler Phänomene über einen Zeitraum von bis zu 200.000 Jahren zu verstehen. Durch die parallele Verwendung unterschiedlichster Methoden (Geochemie, XRF, organische Petrologie, Rock-Eval Pyrolyse, Biomarkeranalyse und Isotopenuntersuchungen) konnten wir Veränderungen in der Bioproduktivität (Algen und Bakterien), in der Karbonatsedimentation und damit verbunden auch im klastischen Eintrag und der Salinität rekonstruieren. Während der letzten 70.000 Jahre gab es immer wieder Veränderungen im Niederschlag und damit auch in der Stratifizierung der Wassersäule. Heute spielen im Kohlenstoffkreislauf des Ökosystems C3-, C4-Pflanzen und aquatische Mikroorganismen eine Rolle. Sehr niedrige ä13C-Werte von Diplopten, einem Biomarker für Bakterien, beispielsweise, deuten drauf hin, dass methanotrophe Bakterien in der tieferen Wassersäule oder auf dem Sediment leben. Veränderungen in der Menge und im ä13C-Verhältnis ausgewählter Biomarker zeigen deutliche Veränderungen im Ökosystem des Kraters für den Zeitraum 14.000-2.000 Jahre vor heute an: ( ) Mögliche Ursache für die trockeneren Bedingungen zwischen 10.000-8.000 Jahre vor heute ist eine Verschiebung der Innertropischen Konvergenzzone (ITCZ) nach Norden. Ein ähnliches Szenario wird auf Grund von entsprechenden Daten aus mehreren Klimaarchiven in Afrika postuliert. Sektion 4.3: Mit einem Multiproxy-Ansatz (Mikrofaziesanalyse an Dünnschliffen, hochauflösende Elemantbestimmungen, Korngrößenverteilungen, Biomarker und Diatomeen) wird die Klimavariabilität glazialer/interglazialer Schlüsselabschnitte untersucht: z.B. Termination II (MIS 5.5-6), Heinrich- und Dansgaard-Oeschger-Ereignisse, die Klimastabilität/-instabilität des letzten Interglazials, etc. Die Entwicklung stellt eine verlässlichen Altersmodells für das Sedimentprofil aus dem Tswaing-Kratersee dar. Mit diesem Projekt werden wir ein einzigartiges Archiv für ein besseres Verständnis der Klimaprozesse in der Südhemisphäre erstellen. Die erzeugten Daten werden in globale Synthesen wie den IGBP PEP III-Transekt eingearbeitet.

Schwerpunktprogramm (SPP) 1158: Antarctic Research with Comparable Investigations in Arctic Sea Ice Areas; Bereich Infrastruktur - Antarktisforschung mit vergleichenden Untersuchungen in arktischen Eisgebieten, Sources and reaction pathways of soluble Fe from the Western Antarctic Peninsula to the Southern Ocean

During two campaigns on King George Island (Antarctica) in 2012 and 2013, numerous sediment and pore water samples were collected in Potter Cove and Maxwell Bay. Especially Potter Cove is strongly affected by glacier retreat, which is assumed to affect the biogeochemical processes in the area. Based on pore water profiles the degradation of sedimentary organic matter in the sediments in proximity to the marine-terminating Fourcade Glacier was found to be dominated by dissimilatory iron reduction (DIR). In contrast, sulfate reduction was apparent at shallow sediment depths in those parts of Potter Cove, where surficial meltwater streams discharge. Sediments in proximity to the glacier fronts contain significantly higher amounts of easily reducible (amorphous) Fe oxyhydroxides than stations in the central part of the bay or in discharge areas of surficial meltwater streams. Stable iron isotopes are considered a proxy for Fe sources, but respective data are scarce and Fe-cycling in complex natural environments is not understood well enough yet to constrain respective delta56Fe 'endmembers' for different types of sediments and environmental conditions. In order to enhance the usability of iron isotopes as proxies for iron sources and reaction pathways, we developed a new method that allows to measure delta56Fe on sequentially extracted sedimentary Fe phases and applied the new protocol to sediment from King George Island. We suggest that easily reducible Fe in proximity to the glacier front is mostly delivered from subglacial sources, where iron liberation from comminuted material beneath the glacier is coupled to biogeochemical weathering processes (pyrite oxidation or DIR). Our strongest argument for a subglacial source of the highly reactive iron pool in sediments close to the glacier front is its overall negative delta56Fe signature that remains constant over the whole ferruginous zone. This pattern implies that the supply with easily reducible Fe exceeds the fraction that afterwards undergoes early diagenetic DIR by far. The light delta56Fe values of easily reducible Fe oxides imply pre-depositional microbial cycling as it occurs in potentially anoxic subglacial environments. Interestingly, the strongest 56Fe-depletion in pore water and of the most reactive Fe oxides was observed in sediments influenced by oxic meltwater discharge. In terms of the potential of delta56Fe as a proxy for benthic Fe fluxes, the study demonstrates limitations due to a large variability of pore water delta56Fe deriving from DIR in the marine sediments at small spatial distances. The controlling factors are multi-fold and include the availability of reducible Fe oxides and organic matter, the isotopic composition of the primary ferric substrate, sedimentation rates, and physical reworking (bioturbation, ice scraping). Whereas delta56Fe may prove a valuable parameter to further investigate biochemical weathering of glacier beds, a quantification of benthic Fe fluxes bas

Response of Arctic submarine continental slopes to global warming

This project aims at investigating a scientific and societal pressing subject which requires urgent attention: the geo-hazards associated with the imminent use of the Arctic Ocean under the changing conditions forced by Global Change. Due to the increasing temperatures, the Arctic region is experiencing a decline of glaciers and sea-ice. Sea-ice reduction will soon expose to exploration yet unknown seafloor and sub-seafloor geology. Given todays interest in natural resources exploitation, the Arctic regions will experience an increase in seafloor and sub-seafloor use and an accelerated development of infrastructures, especially in coastal and continental margin areas. The glacial environment of the Arctic land masses causes that physical processes along continental margins differ substantially from those at lower latitudes, where continental slopes are built with river-fed sediments and glacial influence is comparatively unimportant. Continental margins at lower latitudes are better studied because industrialized nations have previously focused their activities there. The response of the Arctic seafloor and sub-seafloor system to upcoming changes in physical oceanography and glacial conditions, and the resultant sedimentary processes are yet not understood. To evaluate the future response of the Arctic geological system to Global Change is necessary to further understand the interplay among past climate change, continental margin geology, and submarine slope stability. This project aims at filling that critical gap in understanding. The overarching goal of this project is to evaluate how the increase of temperature, within the bounds of current predictions, may change the behavior of the Arctic geological system and alter slope stability. To achieve the goal we will estimate the volume and rate of gas release into the atmosphere that might affect climate, and evaluate the potential feed back of climate change to gas-hydrate dissociation. We will analyze potential future scenarios of slope in-stability in the context of the combined effect of the removal of past ice loading, ongoing temperature change, and stability of the geological elements of the continental margin system.

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