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Climate Cycles and Events in the Plio-/Pleistocene of the Yermak Plateau, Arctic Ocean: Causes and Consequences

(Klima-Zyklen und –Ereignisse im Plio-/Pleistozän des Yermak Plateaus, Arktischer Ozean: Ursachen und Wirkungen)

 

Long-term climate changes of the Earth and in particular the Northern Hemisphere glaciation are related to the various orbital cycles (23,000, 41,000, 100,000 years). Up to now, high resolution research of these cycles was restricted to approx. the last 300,000 years in Arctic Ocean sediments (only a few cores exist with sufficient biogenic material, restricted age control, extreme complexity of the sedimentary record). This project aims to use the latest advances in knowledge of the sedimentary environment, and apply a non-evasive analytical method, the X-ray fluorescence (XRF) scanner, for very high-resolution investigations of ODP sites 910 and 911 (Yermak Plateau, Arctic Ocean). To fully understand and interpret the XRF Scanner record the detailed investigation of a large number of selected discrete samples is necessary. The most sophisticated analysis and quantification methods will be applied to understand the inorganic geochemistry, lithology and mineral assemblage, and to calibrate the relative XRF Scanner data. Our final goal will be to better understand the sedimentary and paleoenvironmental conditions and to derive climate changes of the Northern Hemisphere through the last 3-4 million years.

Langfristige Klimaschwankungen der Erde, insbesondere die Vereisung der Nordhemisphäre, werden mit den Orbitalzyklen von 23.000, 41.000 und 100.000 Jahren in Verbindung gebracht. Bisher konnten diese Zyklen anhand Arktischer Sedimente jedoch nur über die letzten ca. 300.000 Jahre in hoher Auflösung untersucht werden (wenige gute Sedimentkerne mit genügend biologischen Überresten, begrenzte Möglichkeiten der Alterseinstufung, hohe sedimentologische Komplexität). In diesem Projekt soll nun auf der Basis der in den letzten Jahren gemachten Fortschritte im Verständnis des Sedimenteintrages eine nicht-invasive Analysemethode, der Röntgenfluoreszenz(XRF)-Scanner, zu einer höchstauflösenden Untersuchung der ODP Sites 910 und 911 auf dem Yermak Plateau (Arktischer Ozean) herangezogen werden. Um jedoch die vom XRF Scanner aufgezeichneten Signale verstehen und interpretieren zu können ist es notwendig, die anorganische Geochemie, die Lithologie und Mineralogie des Sediments mit den bestmöglichen Analyse- und Auswertemethoden anhand von ca. 1.000 ausgesuchten Einzelproben zu kalibrieren. Am Ende soll eine weitaus verbesserte Rekonstruktion der arktischen Sedimentations- und Ablagerungsbedingungen und des daraus abgeleiteten Klimawandels in der Nordhemisphäre über die letzten ca. 3-4 Millionen Jahre stehen.

Internationale Partnerprojekte: Knies et al., Norwegian Geological Survey/ University Tromsø: The Arctic Chronology Project: http://www.ngu.no/publikasjon/arctic-chronology-report
                                               und Larsen, NGU/Uni Bergen/Uni Tromsø/Explorationsindustrie: Glacipet - Subsidence, uplift and tilting of traps- the influence on petroleum systems

 

Publikationen:

·         Fabian K., Knies J., Grøsfjeld K., Vogt, Chr. 2009. Rock magnetic study of greigite formation and stability in ODP Hole 911A. IAGA (INTERNATIONAL ASSOCIATION OF GEOMAGNETISM AND AERONOMY) 11th Scientific Assembly in Sopron, Hungary 23-30August 2009. Online.

 

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