Project

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Rekonstruktion des Klimas und der atmosphärischen Zusammensetzung während der kleinen Eiszeit in Zentralasien anhand eines Eisbohrkernes vom Belukha-Gletscher (Sibirischer Altai)

Applicant Eichler Anja
Number 110174
Funding scheme Marie Heim-Voegtlin grants
Research institution Paul Scherrer Institut
Institution of higher education Paul Scherrer Institute - PSI
Main discipline Inorganic Chemistry
Start/End 01.02.2006 - 31.01.2008
Approved amount 147'424.00
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All Disciplines (4)

Discipline
Inorganic Chemistry
Physical Chemistry
Hydrology, Limnology, Glaciology
Climatology. Atmospherical Chemistry, Aeronomy

Keywords (7)

Eisbohrkern; Gletscher; Altai; Eiszeit; Central Asia; little ice age; ice core

Lay Summary (German)

Lead
Lay summary
Eisbohrkerne von kalten Gletschern sind als Archive von grundlegender Bedeutung für die Untersuchung des Klimas und der Zusammensetzung der Atmosphäre in der Vergangenheit. Im Fokus dieses Projektes steht das in Zentralasien liegende Altai-Gebirge. Klimatologisch gesehen ist das Altai-Gebirge von grossem Interesse. Seine Gletscher und jährlichen Schneedecken speisen die grössten sibirischen Flüsse Ob und Jenissej, die direkt in den Arktischen Ozean fliessen. Klimaänderungen in dieser Region haben daher einen grossen Einfluss sowohl auf eines der waldreichsten Gebiete der Welt als auch auf den Frischwasser-Haushalt des Arktischen Ozeans. Dies impliziert die globalklimatische Bedeutung der in diesem Projekt zu untersuchenden Region.
Glazio-chemische Untersuchungen an den obersten 86 m eines 140 m langen Eisbohrkernes vom Belukha-Gletscher im Altai zeigten, dass die klimatischen Bedingungen und die atmosphärische Zusammensetzung in der Altai Region über den Zeitraum 1815-2001 im Eis archiviert wurden. Anhand der Analyse der untersten 54 m dieses Eisbohrkernes sollen im Rahmen dieses Projektes Schwankungen des Klimas und der atmosphärischen Zusammensetzung vor allem während der kleinen Eiszeit und der vorangegangenen mittelalterlichen Warmperiode untersucht werden. Die „Kleine Eiszeit“ war eine Periode kühleren Klimas (ca. 14. Jh bis Mitte 19. Jh.), deren Ursachen noch nicht genau geklärt sind. Grönländischen und antarktischen Eisbohrkernen zufolge könnten Gründe für diese Abkühlung erhöhte vulkanische Aktivitäten im 13. und 14. Jh. oder eine geringere Sonnenaktivität in dieser Periode sein. Von den Alpengletschern ist bekannt, dass die kleine Eiszeit zur grössten Gletscherausdehnung der letzten 10000 Jahre führte. Für die Untersuchung dieser Klimaperiode mit Hilfe des Eises vom Belukha-Gletscher soll vorrangig der Verlauf eines temperatursensitiven Markers, das Isotopenverhältniss 18O, genutzt werden. Als Folge erhöhter meridionaler Zirkulation in der kleinen Eiszeit werden auch Veränderungen in den Konzentrationen von kontinentalem Staub und marinen Salzen erwartet. Diese können anhand der Konzentrationsprofile ionischer Spezies (z.B. Calcium, Natrium) untersucht werden. Ein Vergleich der gewonnenen Signaturen chemischer Spurenstoffe und Isotopenverhältnisse mit denen anderer Archive (z.B. Baumringe und andere Eisbohrkerne) sollen Aufschluss über eventuelle zeitliche und geographische Unterschiede im Ablauf der untersuchten Klimaschwankungen im späten Holozän geben.
Unabdingbar für die Bearbeitung dieser Fragestellungen ist eine sorgfältige Präparation des Eisbohrkernes (Zersägen und Aufnahme stratigraphischer Merkmale), die Analyse der wichtigsten ionischen Komponenten (Ionenchromatographie) und der Isotopenverhältnisse (18O, D - Isotopenmassenspektrometrie) und die Datierung des Eisbohrkernes. Die Datierung könnte über die „Radiocarbon-Methode“ erfolgen, indem die organische Fraktion der Kohlenstoffpartikel im Bohrkern untersucht wird. Weiterhin könnten Horizonte bekannten Alters im Eis gesucht werden (z.B. historisch dokumentierte Vulkanausbrüche). Eine weitere Datiermöglichkeit besteht in der Anwendung von Eisflussmodellen.
Direct link to Lay Summary Last update: 21.02.2013

Responsible applicant and co-applicants

Employees

Associated projects

Number Title Start Funding scheme
119743 Palaeo climate reconstruction from the highly continental Mongolian Altai 01.05.2009 Project funding (Div. I-III)

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