Aeolian dynamics in Southeastern Europe during the late pleistocene, based on detailed sedimentological and geochemical investigations on loess

  • Äolische Dynamiken in Südosteuropa während des Spätpleistozäns anhand von detaillierten sedimentologischen und geochemischen Untersuchungen von Löß

Obreht, Igor; Lehmkuhl, Frank (Thesis advisor); Stevens, Thomas (Thesis advisor)

Aachen (2017)
Doktorarbeit

Dissertation, RWTH Aachen University, 2017

Kurzfassung

Löss ist ein wertvolles Archiv vergangener Klima- und Umweltbedingungen. Die mächtigen südosteuropäischen Löss-Paläobodensequenzen, insbesondere in den mittleren und unteren Donaubecken, sind quasi-kontinuierliche Archive der Glazial-Interglazial Zyklen, die bis in das frühe Pleistozän zurück reichen. Rezente Bestrebungen der Quartärforschung in Europa konzentrieren sich auf diese Gebiete, um zu einem besseren Verständnis der pleistozänen Paläoumwelt und der Paläoklimasignale beizutragen. Bisher konnten jedoch nur einige lokale und regionale Paläoklimainformationen gewonnen werden, während die großräumige Klimafaktoren, die zur Lössbildung führen nicht aufgedeckt werden konnten. Im Gegensatz zu den mittleren und unteren Donaubecken sind die zentralen Regionen des Balkans bislang kaum untersucht worden. Aufgrund dieser Datenlücken sind auch die Veränderungen in der atmosphärischen Zirkulation in Südosteuropa bisher nur schlecht verstanden.Das Ziel dieser Doktorarbeit ist die Rekonstruktion äolischer Dynamiken und klimatischer Bedingungen in Südosteuropa während des Spätpleistozäns. Vor der Rekonstruktion vergangener klimatischer Bedingungen wird eine Definition von Löss und derer Entwicklung im Laufe der Zeit erörtert. Löss wird gewöhnlich als ein von Wind transportiertes Sediment definiert, welches nach Akkumulation post-sedimentäre Überprägung, die sogenannte Lössifikation, erfährt. Der Mangel an Kenntnissen und Verständnis der während der Lössifikation ablaufenden post-sedimentären Prozesse macht eine klare Definition von Löss schwierig. In dieser Arbeit wird Löss als hauptsächlich äolisch abgelagerte Partikel definiert, die nach der Akkumulation lössifiziert wurden und aus denen sich eine lössähnliche Aggregation bildet.Die für die paläoklimatische Rekonstruktion untersuchten Löss-Paläobodensequenzen befinden sich in unterschiedlichen Regionen Südosteuropas. Das Profil Orlovat befindet sich im mittleren Donaubecken (Vojvodina, Serbien), die Stalać Sequenz ist im zentralen Balkan (Zentralserbien) und die Sequenzen Urluia und Vlasca befinden sich in der unteren Donauregion (Dobrogea, Romänien). Die Lösssequenzen dienen als Proxidaten zur Rekonstruktion der Paläoklima- und Paläoumweltbedingungen. Es hat sich gezeigt, dass die vergangenen Klima- und Umweltbedingungen in den unterschiedlichen Regionen in Südosteuropa sehr verschieden waren. Die klimatische Entwicklung war hoch variabel und verschieden selbst in kleineren Gebieten, wie dem südlichen mittleren Donaubacken. Der Košava Wind, ein regionales Windsystem des südlichen Banats aus südöstlicher Richtung, hatte einen großen Einfluss auf die Umweltbedingungen des Banats, besonders während des MIS 5 und des Holozäns. Die sedimentologischen Dynamiken waren von dem relativen Einfluss der regionalen Winde und besonders von Änderungen der Liefergebiete bestimmt. Die paläoklimatischen Entwicklungen über dem zentralen Balkan waren während der letzten 350,000 Jahre sehr dynamisch. Während des Mittelpleistozäns herrschte vor allem mediterranähnliches Klima vor. Im Laufe der Zeit nahm der mediterrane Einfluss ab und während des MIS 5 herrschten letztendlich kontinentalere Klimabedingungen vor. Der aufgezeichnete Wechsel der dominierenden atmosphärischen Bedingungen über der Region während des MIS 5 und dadurch verursachte Änderungen der Niederschlagsmengen resultierten in wärmeren und humideren Bedingungen während des darauffolgenden Glazials im Vergleich zu den vorangegangenen. Eine solche paläoklimatische Entwicklung während des Spätpleistozäns war ausschließlich für die Balkanregion charakteristisch während die Klimabedingungen in anderen Teilen Südosteuropas kälter und trockener waren.Trotz des Einflusses warmer Luftmassen von Süden auf den zentralen Balkan, gab es während des Jungpleistozäns in Südosteuropa kein mediterranes oder mediterranähnliches Klima mehr. Stattdessen konnte der klimatische Einfluss im mittleren und unteren Donaubecken mit atlantischem und kontinentalem Klima in Verbindung gebracht werden. Nichtsdestotrotz wurden diese Regionen nicht gleichmäßig und gleichzeitig von diesen Klimazonen beeinflusst. Das untere Donaubecken stand vor allem zwischen 40.000 und 27.000 Jahren vor heute unter einem stärkeren kontinentalen Einfluss (mit besonders kalten Wintern). Im Gegensatz dazu herrschten im mittleren Donaubecken währenddessen mildere klimatische Bedingungen unter atlantischem Klima vor. Diese gegensätzlichen Tendenzen deuten auf bedeutende und großräumige atmosphärische Veränderungen in Europa während des angegebenen Zeitintervalls hin. Einen entscheidenden und stärkeren Einfluss auf das europäische Klima während dieser Zeit hatte ein ausgedehnteres sibirisches Hochdruckgebiet. Diese Intensivierung führte zur Kontinentalisierung großer Teile Europas. Durch eine Zunahme des Luftdruckes zwischen dem unteren Donaubecken und Westeuropa wurden die Westwinde nach Süden verschoben, was den Transport wärmerer und feuchterer Luftmassen in den Balkan und das mittlere Donaubecken begünstigte. Dies hebt die Rolle des sibirischen Hochs auf die Entwicklung der vorherrschenden atmosphärischen Zirkulation und Paläobedingungen in Europa hervor, insbesondere zu den Zeiträumen, in denen das fennoskandinavische Inlandeis nur geringe Ausmaße besaß.Basierend auf der präsentierten großräumigen atmosphärischen Systementwicklung in Europa liefert die vorliegende Dissertation auch Hinweise auf den klimatischen und den ökologischen Kontext für die Ausbreitung des anatomisch modernen Menschen nach Europa. Es wird betont, dass die Intensivierung des Sibirischen Hochs während des späten MIS 3 zwar ungünstige Umwelt- und Klimabedingungen in den osteuropäischen Ebenen verursachte, in den meisten andere Regionen Europas jedoch die Paläoumweltbedingungen durch offene und fruchtbare Steppen und Lößtundren gekennzeichnet waren. Diese bildeten die Lebensgrundlage für große Herden von Pflanzenfressern und damit auch für eiszeitlicher Jäger- und Sammlerkulturen.

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