Dissertation (Metadata)
Title (original):Lateglacial and Holocene paleoceanography of the central Nordic Seas
(translated):Spätglazial und Holozän Paläozeanographie des zentralen Europäischen Nordmeers
 
Author:Maciej Mateusz Telesiński
 
URN:NBN:urn:nbn:de:gbv:8-diss-156009
 
Faculty:Faculty of Mathematics and Natural Sciences
DDC:550 Earth sciences and geology
 
Date of thesis defense:2014-07-29
 
Referent:Prof. Dr. Martin Frank
second reviewer(s) :Prof. Dr. Dirk Nürnberg
 
Description (original):Five sediment cores of millennial to multicentennial resolution from the Greenland and Lofoten basins, central Nordic Seas, were analyzed for planktic foraminiferal fauna, planktic and benthic stable oxygen and carbon isotopes, and ice-rafted debris. The Nordic Seas are an important region for the global oceanic system because they constitute the main surface and the only deep water connection between the Artic and North Atlantic oceans. They are also a crucial area for deepwater formation. However, due to a lack of high resolution sediment records the paleoceanography of their central part has been poorly investigated in close detail yet. The results in this report show that on a larger spatial and temporal scale the oceanographic evolution of the Nordic Seas is governed mainly by orbital forcing, but other processes can play an equally important role in shorter-scale, more local changes. The most important of these factors are the intensity of Polar and Atlantic waters inflow, the influence of freshwater discharges, sea-ice processes and deep convection. The circum-Nordic Seas marine-based ice sheets collapsed 18,000-16,000 years before present, releasing large amounts of icebergs and freshwater, which affected the overturning circulation and contributed to the Heinrich stadial 1. Between 12,800 and 11,700 years before present the central Nordic Seas were affected by the last major freshwater outburst related with the Younger Dryas. Most likely it entered the area through the Fram Strait, suggesting an Arctic origin for the trigger of this cold event. The Holocene Thermal Maximum in the central Nordic Seas was delayed compared to their eastern part and stretched well into the middle Holocene. The deep convection, developing in the Greenland Basin since the early Holocene, reached its maximum intensity 7,000-6,000 years before present. Neoglacial cooling increased the stratification of the water column and around 3,000 years before present it led to a drop in the deepwater production rate. Ca. 2,000 years before present the subsurface water layer in the central Nordic Seas was warmed by enhanced Atlantic Water inflow to a level comparable with the Holocene Thermal Maximum.
 
(translated):An fünf Sedimentkernen aus dem Grönlandbecken und dem Lofotenbecken (zentrales Europäisches Nordmeer) wurden die planktischen Foraminiferen, planktische und benthische stabile Sauerstoff- und Kohlenstoffisotope und eistransportiertes Material mit einer zeitlichen Auflösung von Jahrhunderten bis Jahrtausenden untersucht. Das Europäische Nordmeer ist eine wichtige Region für das globale Ozeanzirkulationssystem, weil es die wichtigste bzw. einzige Verbindung für den Austausch von Oberflächen- und Tiefenwasser zwischen dem Arktischen und dem Atlantischen Ozean darstellt. Es ist auch ein äußerst wichtiges Gebiet für die Tiefwasserbildung im Weltozean. Wegen nur weniger vorhandener zeitlich hochauflösender Sedimentkerne ist der zentrale Teil des Europäischen Nordmeeres bisher aber relativ unvollkommen untersucht. Die Ergebnisse in dieser Arbeit zeigen, dass die ozeanographische Entwicklung im Arbeitsgebiet großräumlich und auf längeren Zeitskalen vor allem durch orbitale Veränderungen beeinflusst wird. Andere Faktoren können jedoch regional und auf kürzeren Zeitskalen eine ebenso wichtige Rolle spielen. Die wichtigsten dieser Faktoren sind die Intensität der Advektion von polaren und atlantischen Wassermassen, der Einstrom von Süßwasser, sowie Prozesse in Zusammenhang mit der Tiefenwassererneuerung und der Bildung von Meereis. Die rund um das Europäische Nordmeer existierenden marinen Eisschelfe kollabierten ca. 18,000-16,000 Jahre vor heute (J. v. h.). Sie setzten große Mengen von Eisbergen und Süßwasser frei, die die thermohaline Zirkulation beeinflussten und zur Entstehung des Heinrich-Stadials 1 beigetrugen. Zwischen 12.800 und 11.700 J. v. h. wurde das zentrale Europäische Nordmeer vom letzten großen Süßwasserausstoß betroffen, der mit der Jüngeren Dryas assoziiert war. Wahrscheinlich erreichte das Süßwasser das Europäische Nordmeer durch die Framstraße, was auf einen arktischen Ursprung für den Auslöser dieser kalten Klimaphase hindeutet. Das holozäne Temperaturmaximum (HTM) im zentralen Europäischen Nordmeer begann im Vergleich zu seinem östlichen Teil etwas verzögert und zog sich bis ins mittleren Holozän hinein. Die Tiefenwassererneuerung, die sich im Grönlandbecken seit dem frühen Holozän entwickelte, erreichte ihre maximale Intensität ca. 7,000-6,000 J. v. h. Die neoglaziale Kühlung verstärkte die Schichtung der Wassersäule und führte ca. 3.000 J. v. h. zu einer Verringerung in der Tiefwasserproduktionsrate. Ab ca. 2000 J. v. h. zeigen die Daten eine Erwärmung der oberflächennahen Schichten im zentralen Europäischen Nordmeer ähnlich wie im HTM an, was auf einen erneuten verstärkten Atlantikwasserzustrom deutet.
 
Keywords:Lateglacial, Holocene, paleoceanography, Nordic Seas, foraminifera, stable isotopes, IRD
Spätglazial, Holozän, Paläozeanographie, Europäisches Nordmeer, Foraminiferen, stabile Isotopen, IRD
 
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