Late glacial climatic and palaeoecological investigations of Längsee (Austria) using diatoms and chrysophyte cysts

• Main Author: Huber, Kerstin
• Format: Thesis
• Language: English
• Published: (:none) 2009
• Subjects: Greenland; Greenland ice core; GRIP; Grönland; ice core; North Atlantic
• Online Access: https://dx.doi.org/10.25365/thesis.5903; https://othes.univie.ac.at/5903/

In this study, calibrated indicator organisms (diatoms) were used to infer summer epilimnetic water temperatures (SEWT) from a sediment core of Längsee (Carinthia) for the early part of the last glacial termination (approximately 19 to 13 cal kyrs BP). Three data sets were amalgamated to create a super-set of 116 alpine and pre-alpine lakes for the reconstruction of SEWT. The results from Längsee were put into a larger northern hemispheric scale by comparison with the oxygen isotope record from the Greenland ice core GRIP showing a good correlation. Three major climatic sections were found in Längsee: A warming period (Längsee oscillation, approximately 19 to 17 cal kyrs BP), which probably correlates with the warmer sub-zone GS-2b of the Greenland Stadial 2 (GS-2). A subsequent climate cooling (Längsee cold period) corresponding to the colder sub-zone GS-2a of GS-2, the cold event Heinrich 1 from the North Atlantic, and partially with the Gschnitz Stadial in the Alps. The following warming period (Längsee late glacial interstadial) between approximately 14.5 and 13 cal kyrs BP is consistent with the Greenland Interstadial 1 (GI-1). Three minor climate fluctuations were found during the Längsee late glacial interstadial. Only the one related to the Gerzensee fluctuation from Switzerland showed a decline in SEWT. Discrepancies between aquatic organisms and pollen in respect to climate are probably caused by different response times, sensitiveness and tolerance against temperature. Chrysophyte cysts related to meso-eutrophic conditions, cysts related to oligotrophic conditions and/or cold water, and cysts showing no preferences were differentiated in the Längsee core by comparison of the cyst stratigraphy with diatom-inferred SEWT and total phosphorus. Intra-specific differentiation was exemplarily studied in cysts and diatoms to show its value for future fine adjustment of calibration. A sediment core from Jeserzersee was used as a reference and validated the results from Längsee. To address the temporal inhomogeneity of the amalgamated diatom super-set, the rate and dimension of climate driven shifts were exemplarily studied in one lake. Minor changes in water temperature, -chemistry and species composition were found. : In der vorliegenden Arbeit wurden mit Hilfe geeichter Kieselalgen (Diatomeen) in einem Sedimentkern des Längsees (Kärnten) Sommerwassertemperaturen (SEWT) für das Ende der letzten Eiszeit von ca. 19000 bis 13000 Jahren vor heute rekonstruiert. Für SEWT wurde durch Zusammenlegen dreier Kalibriersets (116 alpine und voralpine Seen) ein Super-Set generiert. Für die Einordnung der Klimadaten in einen nordhemisphärischen Rahmen wurde die abgeleitete Temperatur mit der Sauerstoff-Isotopenkurve aus dem grönländischen Eis (GRIP) korreliert und zeigte eine gute Übereinstimmung. Im Längsee wurden drei Klimaabschnitte unterschieden: Eine Warmphase (Längsee Oszillation, ca. 19000 bis 17000 Jahre vor heute), die wahrscheinlich der wärmeren Subzone GS-2b des Grönlandstadials 2 (GS-2) entspricht. Eine folgende Klimaverschlechterung (Längsee Kaltperiode) korreliert mit der kälteren Subzone GS-2a des GS-2, mit dem Kälteereignis Heinrich 1 im Nordatlantik, sowie teilweise mit dem Gschnitz Stadial der Alpen. Die folgende Erwärmung zwischen ca. 14500 bis 13000 Jahren vor heute ist mit dem spätglazialen Interstadial (SI) bzw. dem Grönland Interstadial 1 (GI-1) gleichzusetzen. Von den kleineren Kälteschwankungen während des SI konnte nur die sogenannte Gerzenseeschwankung der Schweiz in der Temperaturrekonstruktion erfasst werden. Diskrepanzen in der Klimaresonanz zwischen aquatischen Organismen und Pollen sind vermutlich primär auf unterschiedliche Reaktionszeiten, Sensibilität und Toleranzverhalten gegenüber Temperatur zurückzuführen. Im Vergleich zu den Diatomeen und den daraus abgeleiteten Variablen SEWT und Gesamt-Phosphor wurden im Längsee Dauerstadien von Goldalgen (Chrysophyceen-Zysten) mit Präferenz für oligotrophe Verhältnisse und/oder kühle Temperaturen, meso- bis eutrophe Verhältnisse, sowie Zysten ohne klare Präferenz unterschieden. Der Frage intra-spezifischer Differenzierung wurde sowohl bei den Chrysophyceen-Zysten als auch Diatomeen exemplarisch nachgegangen und Bedeutung für die zukünftige Verfeinerung in der Kalibrierung beigemessen. Für die Validierung der Ergebnisse aus dem Längsee wurde ein Referenz-Kern aus dem nahen Jeserzersee herangezogen, der die Klimarekonstruktion des Längsees bestätigte. Zur Frage der zeitlichen Inhomogenität des Diatomeen Super-Sets wurden Geschwindigkeit und Ausmaß klimatisch gesteuerter Veränderungen exemplarisch an einem See untersucht. Für die Untersuchungsdekade konnten geringe Veränderungen in der Artenzusammensetzung, dem Temperaturverlauf und dem Chemismus festgestellt werden.