Late Holocene glacier change in the eastern Nyainqêntanglha Range, SE Tibet

  • Spätholozäne Gletscherschwankungen im östlichen Nyainqêntanglha-Gebirge, südöstliches Tibet

Loibl, David; Lehmkuhl, Frank (Thesis advisor); Bräuning, Achim (Thesis advisor)

Aachen : Publikationsserver der RWTH Aachen University (2015)
Doktorarbeit

Aachen, Techn. Hochsch., Diss., 2015

Kurzfassung

Der östliche Nyainqêntanglha stellt den südöstlichen Teil des das Tibet Plateau umrahmenden Randgebirges dar. Die Region ist mit ihren tiefen Tälern einer der wichtigsten Pfade für den Transport monsunaler Luftmassen aus dem Vorland auf das Plateau. Mehr als 8000 km² des Gebirgszugs sind infolge des Aufeinandertreffens dieser feuchten Luftmassen mit extremem Relief von monsunal-temperierten Gletschern bedeckt, die, wie vorherige Studien gezeigt haben, sehr sensitiv auf Klimaveränderungen reagieren und dadurch ein wichtiges Archiv für aktuelle und frühere Klimadynamik darstellen. Die komplexen Interaktionen von Gletschern, Topographie und Klima in der Region sind jedoch bis heute kaum erforscht. Darüber hinaus fehlt bis heute eine konsistente Glazialchronologie für das späte Holozän, die die heterogenen Datierungsergebnisse und Befunde geomorphologischer und sedimentologischer Analysen zusammenbringt. Die in dieser Dissertation zusammengeführten Forschungsarbeiten hatten zum Ziel, Fortschritte in diesen Bereichen zu erzielen; einerseits durch neue Erkenntnisse bezüglich der räumlichen und zeitlichen Muster der spätholozänen Gletscherschwankungen im östlichen Nyainqêntanglha Gebirge, andererseits durch die Identifikationen der relevanten klimatischen und topographischen Steuerungsfaktoren. Um dies zu erreichen wurde der Fokus auf die sog. ‚Kleine Eiszeit‘ gelegt, da der Maximalstand dieser Phase die letzte große Umkehr von einer Vorstoß- zu einer Rückzugsphase repräsentiert, womit von einer temporär ausgeglichenen Gletschermassenbilanz sowie einem temporären Gleichgewicht zwischen Gletschergeometrie und Klima ausgegangen werden kann. Mit dem Ziel, ein konsistentes Ergebnis unter Einbeziehung möglichst vieler relevanter Faktoren zu erreichen, wurden die Studien unter Anwendung eines Multi-Proxy-Ansatzes durchgeführt. Dieser vereinte glaziologische, geomorphologische, sedimentologische und dendrochronologische Methoden, flankiert durch nummerische Datierungen mittels 14C und optisch stimulierter Lumineszenz. Zu Beginn wurde in einer Fernerkundungsstudie ein 1964 Gletscher umfassendes Inventar aus ‚Landsat ETM+‘-Daten kartiert und durch DGM-basierte Messungen parametrisiert. Auf Grundlage der Analyse geomorphologischer Fallstudien konnten die Muster der rezenten Vereisung und des Rückzugs seit der ‚Kleinen Eiszeit‘ untersucht werden, die generell zunächst einen substanziellen Rückzug anzeigen. Anschließend wurden verschiedene Methoden zur Berechnung der Höhe der Gleichgewichtslinie evaluiert; hierbei zeigte sich, dass in dem von extremen Relief geprägten Untersuchungsgebiet, in dem darüber hinaus zuverlässige Massenbilanz- und Hypsometriedaten fehlen, eine eigene Weiterentwicklung der ‚toe-to-ridge‘- Methode am besten zur flächigen Datenerhebung geeignet ist. Die Ergebnisse dieser Studien liefern Einblicke in die komplexe Relief-Klima-Gletscher-Interaktion und decken zugrunde liegende Muster auf; dies sind insbesondere ein deutlicher Einfluss expositionsabhängiger Strahlungsunterschiede, Kanalisierung monsunaler Feuchtigkeit durch das Talsystem, Föhneffekte in Leelagen, Steigungsniederschläge in Luvlagen sowie ausgeprägte großräumige Niederschlags- und Temperaturgradienten. Darüber hinaus zeigt die Analyse der räumlichen Muster von Daten zur Änderung von Gletscherlängen und Höhen der Gleichgewichtslinien eine positive Korrelation der Sensitivität zur Größe der Gletscher und der Kontinentalität des jeweiligen Standorts. Der Fokus der Geländearbeiten lag in der Erstellung einer konsistenten Morphosequenz. Die Ergebnisse zeigen, dass an allen untersuchten Gletschern ähnliche Anzahlen und Anordnungen von Moränen vorliegen, was eine Steuerung durch gleiche, regional übergeordnete Klimasignale impliziert. Andererseits weisen die einzelnen Gletschervorfelder aber auch deutliche Unterschiede hinsichtlich ihrer Detailausprägung auf, was die große Bedeutung der stark topographiegesteuerten, lokalklimatischen Faktoren hervorhebt. Eine kritische Evaluierung verschiedener Datierungsmethoden lieferte das Fundament für die Erstellung einer konzeptionellen Chronosequenz, die die Beobachtungen von verschiedenen Standorten in gute Übereinstimmung mit Palä-oklimadaten und den zuvor festgestellten räumlichen Mustern bringt. Diese zeigt mehrere Phasen mit ausgeprägten Gletschervorstößen während der ‚Kleinen Eiszeit‘ im östlichen Nyainqêntanglha Gebirge: eine frühe Phase vor ∼1500 CE, eine Sukzession mehrerer Vorstöße bis zum Maximalstand von der Mitte des 17ten bis zur Mitte des 18ten Jahrhunderts sowie mehrere Rückzugsstände, die auf zwischengeschaltete Stabilitätsphasen während des anschließenden, deutlichen Rückzugs hindeuten.

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