Nội dung được dịch bởi AI, chỉ mang tính chất tham khảo
Thay đổi khí hậu trong giai đoạn tàn dư băng hà cuối cùng được suy luận từ nhiệt độ dựa trên tảo và phấn hoa trong một mẫu lõi trầm tích từ Längsee (Áo)
Tóm tắt
Một phần lõi trầm tích từ hồ Längsee, một hồ meromictic nhỏ ở đồng bằng phía nam dãy Alps (Carinthia, Áo) gần với biên giới băng Würmian, đã được nghiên cứu bằng cách sử dụng tảo và phấn hoa. Các mục tiêu chính của nghiên cứu này là tái tạo nhiệt độ nước như một tín hiệu của sự thay đổi khí hậu trong giai đoạn tàn dư băng hà cuối cùng, so sánh phản ứng của môi trường nước và môi trường đất liền với khí hậu đang thay đổi, và đặt các phát hiện của chúng tôi vào một khuôn khổ khí hậu trên quy mô bán cầu bắc. Một tập dữ liệu hiệu chuẩn (ALPS06) gồm 116 hồ đã được xây dựng bằng cách sử dụng dữ liệu từ các hồ mới được nghiên cứu và từ hai tập dữ liệu được công bố trước đó, và chúng tôi đã xây dựng một hàm chuyển giao để dự đoán nhiệt độ nước tầng mặt vào mùa hè (SEWT). Một mô hình hồi quy trọng số địa phương và hiệu chuẩn (R jack 2 = 0.89; RSMEP = 1.82°C) đã được áp dụng cho tập hợp tảo hóa thạch nhằm tái tạo SEWT. Ba phân đoạn chính đã được phân biệt trong khoảng thời gian khoảng 19–13 cal ka BP, khớp với đường cong đồng vị oxy và thang đo đồng vị sự kiện từ lõi băng Greenland GRIP. Phân đoạn đầu tiên là một giai đoạn ấm lên (khoảng SEWT từ 11.6 đến 18.0°C; trung bình 15.8°C = khoảng 6°C dưới mức hiện tại) gọi là dao động Längsee, có thể tương quan với phân đoạn ấm hơn (GS-2b) của giai đoạn băng Greenland 2. Phân đoạn tiếp theo đại diện cho sự làm lạnh khí hậu, gọi là giai đoạn lạnh Längsee (khoảng SEWT từ 10.6 đến 15.9°C; trung bình 12.9°C), có thể tương ứng với phân đoạn GS-2a của giai đoạn băng Greenland 2, sự kiện lạnh Heinrich 1 của Bắc Đại Tây Dương, và một phần là giai đoạn băng Gschnitz ở Alps. Giai đoạn lạnh Längsee cho thấy một sự phân chia ba phần: Hai giai đoạn lạnh hơn được ngăn cách bởi một giai đoạn nóng hơn. Việc sắp xếp thụ động các giá trị lõi mẫu dọc theo độ sâu nước tối đa chỉ ra rằng giai đoạn lạnh Längsee khô hạn hơn so với dao động Längsee. Những dao động mạnh mẽ trong thời gian ngắn trong dao động và giai đoạn lạnh Längsee cho thấy sự bất ổn định khí hậu. Phân đoạn thứ ba đại diện cho sự ấm lên khí hậu trong giai đoạn giữa băng Längsee (=Giai đoạn giữa băng Greenland 1, GI-1) với SEWT trung bình là 17.5°C. Từ những dao động khí hậu nhỏ trong giai đoạn giữa băng này, chủ yếu được chỉ ra bởi phấn hoa, dao động có liên quan đến dao động Gerzensee cho thấy sự giảm SEWT. Trong giai đoạn di cư và mở rộng sớm của các loài bụi và cây, hồ sơ môi trường nước và đất liền đã cho thấy những khác biệt rõ rệt có thể phát sinh do độ trễ trong phản ứng và sự khác biệt về mức độ nhạy cảm.
Từ khóa
#Längsee #trầm tích #tảo #phấn hoa #khí hậu #nhiệt độ nước #sự thay đổi khí hậuTài liệu tham khảo
Andersen KK, Svensson A, Johnsen SJ, Rasmussen SO, Bigler M, Röthlisberger R, Ruth U, Siggaard-Andersen M-L, Steffensen JP, Dahl-Jensen D, Vinther BM, Clausen HB (2006) The Greenland ice core chronology 2005, 15-42 ka. Part 1: constructing the time scale. Quat Sci Rev 25:3246–3257. doi:10.1016/j.quascirev.2006.08.002
Anderson NJ (2000) Diatoms, temperature and climatic change. Eur J Phycol 35:307–314
Avigliano R, Di Anastasio G, Improta S, Peresani M, Ravazzi C (2000) A new lateglacial to early Holocene palaeobotanical and archaeological record in the Eastern Pre-Alps: the Palughetto basin (Cansiglio Plateau, Italy). J Quat Sci 15:789–803. doi:10.1002/1099-1417(200012)15:8<789::AID-JQS556>3.0.CO;2-E
Battarbee RW (1986) Diatom analysis. In: Berglund BE (ed) Handbook of Holocene Palaeoecology and Palaeohydrology. Wiley, Chichester, pp 527–570
Battarbee RW (2000) Palaeolimnological approaches to climate change, with special regard to the biological record. Quat Sci Rev 19:107–124. doi:10.1016/S0277-3791(99)00057-8
Bennett KD (1996) Determination of the number of zones in a biostratigraphical sequence. New Phytol 132:155–170. doi:10.1111/j.1469-8137.1996.tb04521.x
Beug H-J (2004) Leitfaden der Pollenbestimmung für Mitteleuropa und angrenzende Gebiete. Verlag Dr. Friedrich Pfeil, München, 542 pp
Bigler C, Hall RI (2003) Diatoms as quantitative indicators of July temperature: a validation attempt at century-scale with meteorological data from northern Sweden. Palaeogeogr Palaeoclimatol Palaeoecol 189:147–160. doi:10.1016/S0031-0182(02)00638-7
Birks HJB (1995) Quantitative palaeoenvironmental reconstructions. In: Maddy D, Brew JS (eds) Statistical modelling of quaternary science data, quaternary. Technical guide 5. Quaternary Research Association, Cambridge, pp 161–254
Björck S, Kromer B, Johnsen S, Bennike O, Hammarlund D, Lehmdahl G, Possnert G, Rasmussen TL, Wohlfarth B, Hammer CU, Spurk M (1996) Synchronized terrestrial-atmospheric deglacial records around the North Atlantic. Science 247:1155–1160. doi:10.1126/science.274.5290.1155
Borcard D, Legendre P, Drapeau P (1992) Partialling out the spatial component of ecological variation. Ecology 73:1045–1055. doi:10.2307/1940179
Drescher-Schneider R, de Beaulieu J-L, Magny M, Walter-Simonnet A-V, Bossuet G, Millet L, Brugiapaglia E, Drescher A (2007) Vegetation history, climate and human impact over the last 15,000 years at Lago dell’Accesa (Tuscany, Central Italy). Veget Hist Archaeobot 16:279–299. doi:10.1007/s00334-006-0089-z
Firbas F (1949) Spät- und nacheiszeitliche Waldgeschichte Mitteleuropas nördlich der Alpen. Fischer, Jena, p 480
Firbas F (1954) Die Synchronisierung der mitteleuropäischen Pollendiagramme. Danm Geol Unders II(80):12–21
Hajdas I, Ivy SD, Beer J, Bonani G, Imboden D, Lotter AF, Sturm M, Suter M (1993) AMS radiocarbon dating and varve chronology of Lake Soppensee: 6000 to 12,000 14C years BP. Clim Dyn 9:107–116. doi:10.1007/BF00209748
Håkansson H (2002) A compilation and evaluation of species in the genera Stephanodiscus, Cyclostephanos and Cyclotella with new genus in the family Stephanodiscaceae. Diatom Res 17(1):1–139
Heiri O, Millet L (2005) Reconstruction of late glacial summer temperatures from chironomid assemblages in Lac Lautrey (Jura, France). J Quat Sci 20:33–44. doi:10.1002/jqs.895
Hill MO, Gauch HG (1980) Detrended correspondence analysis: an improved ordination technique. Vegetatio 42:47–58. doi:10.1007/BF00048870
Hughen KA, Lehman S, Southon J, Overpeck J, Marchal O, Herring C, Turnbull J (2004) 14C activity and global carbon cycle changes over the past 50,000 years. Science 303:202–207. doi:10.1126/science.1090300
Hughen KA, Southon J, Lehman S, Bertrand C, Turnbull J (2006) Marine-derived 14C calibration and activity record for the past 50,000 years updated from the Cariaco Basin. Quat Sci Rev 24:3216–3227. doi:10.1016/j.quascirev.2006.03.014
Ivy-Ochs S, Kerschner H, Kubik PW, Schlüchter C (2006) Glacier response in the European Alps to Heinrich Event 1 cooling: the Gschnitz stadial. J Quat Sci 21(2):115–130. doi:10.1002/jqs.955
Juggins S (2007) C2 version 1.5.0: a program for plotting and visualising stratigraphic data. University of Newcastle, UK
Kerschner H, Ivy-Ochs S, Schlüchter C (1999) Paleoclimatic interpretation of the early late-glacial glacier in the Gschnitz valley, Central Alps, Austria. Ann Glaciol 28:135–140. doi:10.3189/172756499781821661
Kiss KT, Ács É, Szabó É (2007) Morphological observations on Cyclotella distinguenda Hustedt from the core sample of a meromictic karstic lake of Spain (Lake La Cruz) with aspects of their ecology. Diatom Res 22(2):287–308
Klaus W (1977) Coccus nivalis. Ein häufiges Microfossil des Spätglazials und frühen Postglazials. Linzer biol Beitr 9(1):81–84
Klee R, Schmidt R, Müller J (1993) Alleröd Diatom assemblages in prealpine hardwater lakes of Bavaria and Austria as preserved by Laacher See Eruption Event. Limnologica 23(2):131–143
Kupfer JA, Cairns DM (1996) The suitability of montane ecotones as indicators of globalclimatic change. Prog Phys Geogr 20(3):253–272. doi:10.1177/030913339602000301
Lichtenberger E (1959) Der Rückzug des Würmgletschers im mittleren Klagenfurter Becken und Krappfeld. Mitt Osterr Geogr Ges 101:37–62
Lotter AF, Bigler C (2000) Do diatoms in the Swiss Alps reflect the length of ice cover? Aquat Sci 62:125–141. doi:10.1007/s000270050002
Lotter AF, Juggins S (1991) POLPROF, TRAN and ZONE: programs for plotting, editing and zoning pollen and diatom data. INQUA-subcommission for the study of the Holocene working group on data handling methods. Newsletter 6:4–6
Lotter AF, Eicher U, Siegenthaler U (1992a) Late-glacial climate oscillations as recorded in Swiss lake sediments. J Quat Sci 7:187–204. doi:10.1002/jqs.3390070302
Lotter AF, Ammann B, Beer J, Hajdas I, Sturm M (1992b) A step towards an absolute time-scale for the late-glacial: annually laminated sediments from Soppensee (Switzerland). In: Bard E, Broecker WS (eds) The last deglaciation: absolute and radiocarbon chronologies, NATO ASI series 12. Springer, Berlin, pp 45–68
Lotter AF, Birks HJB, Hofmann W, Marchetto A (1997) Modern diatom, cladocera, chironomid and chrysophyte cyst assemblages as quantitative indicators for the reconstruction of past environmental conditions in the Alps. I. Climate. J Paleolimnol 18:395–420. doi:10.1023/A:1007982008956
Lotter AF, Pienitz R, Schmidt R (1999) Diatoms as indicators of environmental change near arctic and alpine treeline. In: Stoermer EF, Smol JP (eds) The diatoms: applications for the environmental and earth sciences. Cambridge University Press, Cambridge, pp 205–260
Monserud RA, Leemans R (1992) Comparing global vegetation maps with the Kappa statistic. Ecological modeling 62(4):275–293
Pienitz R, Smol JP, Birks HJB (1995) Assessment of freshwater diatoms as quantitative indicators of past climatic change in the Yukon and Northwest Territories, Canada. J Paleolimnol 13:21–49. doi:10.1007/BF00678109
Rasmussen SO, Andersen KK, Svensson AM, Steffensen JP, Vinther BM, Clausen HB, Siggaard-Andersen M-L, Johnsen SJ, Larsen LB, Dahl-Jensen D, Bigler M, Röthlisberger R, Fischer H, Goto-Azuma K, Hansson ME, Ruth U (2006) A new Greenland ice core chronology for the last glacial termination. J Geophys Res 111:D06102. doi:10.1029/2005JD006079
Rosén P, Hall R, Korsman T, Renberg I (2000) Diatom transfer-functions for quantifying past air temperature, pH and total organic carbon concentration from lakes in northern Sweden. J Paleolimnol 24:109–123. doi:10.1023/A:1008128014721
Rühland K, Priesnitz A, Smol JP (2003) Paleolimnological evidence from diatoms for recent environmental changes in 50 lakes across Canada. Arct Antarct Alp Res 35:110–123. doi:10.1657/1523-0430(2003)035[0110:PEFDFR]2.0.CO;2
Salgado-Labouriau ML, Schubert C (1977) Pollen analysis of a peat bog from Laguna Victoria (Venezuelan Andes). Acta Cient Venez 28:328–332
Sarnthein M, Grootes PM, Kennett JP, Nadeau M-J (2007) 14C reservoir ages show deglacial changes in ocean currents and carbon cycle. In: Schmittner A, Chiang J, Hemmings S (eds) Geophysical monograph series 173—ocean circulation: mechanisms and impacts. American Geophysical Union, Washington, DC, pp 175–196
Schmidt R (1975) Pollenanalytische Untersuchungen zur spätglazialen bis mittelpostglazialen Vegetationsgeschichte im Raume Bozen. Linzer biol Beitr 7(2):225–247
Schmidt R, Wunsam S, Brosch U, Fott J, Lami A, Löffler H, Marchetto A, Müller HW, Pražáková M, Schwaighofer B (1998) Late and post-glacial history of meromictic Längsee (Austria), in respect to climate change and anthropogenic impact. Aquat Sci 60:56–88. doi:10.1007/PL00001313
Schmidt R, Pugliese N, Müller J, Szeroczyriska K, Bogner D, Melis R, Kamenik C, Bari A, Danielopol DL (2001) Palaeoclimate, vegetation and coastal lake development, from the Pleniglacial until early Holocene, in the northern Adriatic Valun bay (Isle of Cres, Croatia). Il Quaternario–Italian J Quat Sci 14(1):61–78
Schmidt R, van den Bogaard C, Merkt J, Müller J (2002a) A new Lateglacial chronostratigraphic tephra marker for the south-eastern Alps: The Neapolitan Yellow Tuff (NYT) in Längsee (Austria) in the context of a regional biostratigraphy and palaeoclimate. Quat Int 88:45–56. doi:10.1016/S1040-6182(01)00072-6
Schmidt R, Psenner R, Müller J, Indinger P, Kamenik C (2002b) Impact of late glacial climate variations on strafication and trophic state of the meromictic lake Längsee (Austria): validation of a conceptual model by multi proxy studies. J Limnol 61(1):49–60
Schmidt R, Kamenik C, Kaiblinger C, Hetzel M (2004a) Tracking Holocene environmental changes in an alpine lake sediment core: application of regional diatom calibration, geochemistry, and pollen. J Paleolimnol 32:177–196. doi:10.1023/B:JOPL.0000029428.97961.43
Schmidt R, Kamenik C, Lange-Bertalot H, Klee R (2004b) Fragilaria and Staurosira (Bacillariophyceae) from sediment surfaces of 40 lakes in the Austrian Alps in relation to environmental variables, and their potential for palaeoclimatology. J Limnol 63(2):171–189
Schultze E, Niederreiter R (1990) Paläolimnologische Untersuchungen an einem Bohrkern aus dem Profundal des Mondsees (Oberösterreich). Linzer Biol Beitr 22:231–235
Schulz L (ed) (2007) Kärntner Seenbericht. Kärntner Institut für Seenforschung, Klagenfurt, pp 66
Smol JP, Cumming BF (2000) Tracking long-term changes in climate using algal indicators in lake sediments. J Phycol 36:986–1011. doi:10.1046/j.1529-8817.2000.00049.x
Sorvari S, Korhola A, Thompson R (2002) Lake Diatom response to recent Arctic warming in Finnish Lapland. Glob Change Biol 8:171–181. doi:10.1046/j.1365-2486.2002.00463.x
Stuiver M, Reimer PJ (1993) Extended 14C data base and revised CALIB 3.0 14C age calibration program. Radiocarbon 35:215–230
Sutherland DG (1980) Problems of radiocarbon dating in newly deglaciated terrain: examples from the Scottish Lateglacial. In: Lowe JJ, Gray JM, Robinson JE (eds) Studies in the Lateglacial of north-west Europe. Pergamon, Oxford, pp 139–149
ter Braak CJF (1986) Canonical correspondence analysis: a new eigenvector technique for multivariate direct gradient analysis. Ecology 67:1167–1179. doi:10.2307/1938672
ter Braak CJF (1987) The analysis of vegetation–environment relationships by canonical correspondence analysis. Vegetatio 69:69–77. doi:10.1007/BF00038688
ter Braak CJF, Šmilauer P (2002) CANOCO reference manual and CanocoDraw for Window’s user guide: software for canonical community ordination (version 4.5). Biometris, Wageningen and Česke Budĕjovice, 500 pp
van Geel B, Hallewas DP, Pals JP (1983) A Late Holocene deposite under the Westfriese Zeedijk near Enkhuizen (Prov. of N-Holland, The Netherlands): palaeoecological and archaeological aspects. Rev Palaeobot Palynol 38:269–335. doi:10.1016/0034-6667(83)90026-X
van Geel B, Coope GR, van Hammen T (1989) Palaeoecology and stratigraphy of the Late-glacial type section at Usselo, The Netherlands. Acta Bot Neerl 33(3):267–273
van Husen D (1976) Zur quartären Entwicklung des Krappfeldes und des Berglandes um St. Veit an der Glan. Mitt Ges Geol Bergbaustud Osterr 23:55–68
van Husen D (1997) LGM and late-glacial fluctuations in the Eastern Alps. Quat Int 38/39:109–118. doi:10.1016/S1040-6182(96)00017-1
Vescovi E, Ravazzi C, Arpenti E, Finsinger W, Pini R, Valsecchi V, Wick L, Ammann B, Tinner W (2007) Interactions between climate and vegetation during the lateglacial period as recorded by lake and mire sediment archives in Northern Italy and Southern Switzerland. Quat Sci Rev 26:1650–1669. doi:10.1016/j.quascirev.2007.03.005
von Grafenstein U, Erlenkeuser H, Brauer A, Jouzel J, Johnsen SJ (1999) A mid-European decadal isotope–climate record from 15,500 to 5,000 years B.P. Science 284:1654–1657. doi:10.1126/science.284.5420.1654
Walker MJC, Björk S, Lowe JJ, Cwynar LC, Johnsen S, Knudsen K-L, Wohlfarth B, INTIMATE group (1999) Isotopic “events” in the GRIP ice core: a stratotype for the Late Pleistocene. Quat Sci Rev 18:1143–1150. doi:10.1016/S0277-3791(98)00119-X
Weckström J, Korhola A, Blom T (1997a) The relationship between diatoms and water temperature in thirty subarctic Fennoscandian lakes. Arct Alp Res 29(1):75–92. doi:10.2307/1551838
Weckström J, Korhola A, Blom T (1997b) Diatoms as quantitative indicators of pH and water temperature in subarctic Fennoscandian lakes. Hydrobiologia 347:171–184. doi:10.1023/A:1003091923476
Wulf S (2000) Das tephrochronologische Referenzprofil des Lago Grande di Monticchio. Eine detaillierte Stratigraphie des süditalienischen explosiven Vulkanismus der letzten 100.000 Jahre. Scientific Technical Report STR01/03, Geoforschungszentrum Potsdam, pp 124
Wunsam S (1995) Diatomeen (Bacillariophyceae) als Bioindikatoren in Alpenseen. Transferfunktionen zwischen Diatomeen und Umweltvariablen (ALPTROPH). Diss Formal- und Naturwiss Fak Wien, pp 147
Wunsam S, Schmidt R (1995) A diatom–phosphorus transfer function for Alpine and pre-alpine lakes. Mem Ist Ital Idrobiol 53:85–99
Wunsam S, Schmidt R, Klee R (1995) Cyclotella-taxa (Bacillariophyceae) in lakes of the Alpine region and their relationship to environmental variables. Aquat Sci 57(4):360–386. doi:10.1007/BF00878399
Zollitschka B, Negendank JFW (1996) Sedimentology, dating and palaeoclimatic interpretation of a 76.3 ka record from Lago Grande di Monticchio, southern Italy. Quat Sci Rev 15:101–112. doi:10.1016/0277-3791(95)00022-4