Forskere opdager nyt sedimentarkiv til historisk klimaforskning

Hvordan har klimaet ændret sig i løbet af Jordens historie? Hvilke klimatiske processer har påvirket Jorden og dens atmosfære? Paleoklimatologi søger svar på sådanne spørgsmål for bedre at forstå klimaændringer og for at udlede prognoser for fremtidige klimascenarier. Såkaldte sedimentære arkiver tjener som grundlag herfor. De er stenaflejringer, hvis komponenter og sammensætning giver information om temperaturer og klimatiske forhold på tidspunktet for deres dannelse. Tilsvarende giver nyere geologiske aflejringer information om klimaudviklingen i Jordens nyere historie siden sidste istid 20, 000 år siden. Sammenlignet med udbredte havvandsaflejringer, imidlertid, sedimentære arkiver på fastlandet - som i alperegionen - er meget sjældne.

Nye data til palæoklimaforskning

Et internationalt konsortium ledet af Institute of Applied Geosciences (IAG) fra Graz University of Technology har nu gjort en sensationel opdagelse på dette område. I en publikation for Kommunikation Jord og miljø , gruppen præsenterer nyopdagede, geologisk meget unge aflejringer på Steiermark Erzberg, hvis betydning som et sedimentært arkiv for palæoklimaforskning blev undersøgt for første gang. "Det faktum, at vi nu har fundet så unge geologiske aflejringer, som normalt kun findes i marine sedimentære arkiver, i et kontinentalt sedimentært arkiv er sensationelt og en skattekiste af data til klimaforskning, " forklarer den første forfatter af undersøgelsen, Andre Baldermann fra IAG.

Lav dannelsestemperatur og nyere aflejringsalder

Specifikt, disse er sedimentære fyldninger af forkastninger og sprækker, der består af karbonatmineralerne dolomit, aragonit og calcit. Det er kendt, at karbonatmineralet dolomit krystalliserer, når havvand fordamper, hvilket igen kræver høje temperaturer. Baldermann og hans team har nu for første gang været i stand til at vise, at mineralet også kan dannes ved temperaturer mellem nul og tyve grader Celsius – der har hidtil ikke været absolutte data om dette.

Ud over, forskerne opdagede, at disse er relativt geologisk unge mineraler, der blev dannet kort efter den sidste istid omkring 20, 000 år siden i et ikke-marint (kontinentalt) aflejringsområde. Baldermann:"Dette er en nyhed, da de seneste formationer af mineralet har været begrænset næsten udelukkende til havvandsaflejringer indtil nu."

Materialeanalyse gennem multi-metode tilgang

Hele rækken af ​​geologiske undersøgelsesmetoder blev brugt i analyserne. Stenprøverne blev mikroskopisk beskrevet og systematisk klassificeret. Den mineralogiske sammensætning blev bestemt ved røntgendiffraktion, og de kemiske egenskaber blev defineret ved hjælp af højopløsningselektronmikroskopi. Til aldersdatering og temperaturrekonstruktioner, prøverne blev analyseret elementært og isotopisk under anvendelse af avanceret massespektrometri. "Det store antal resultater gjorde det muligt for os at drage konklusioner om vandstrømmen, vandsammensætning, mineralvækst og dannelsestemperaturer, siger Baldermann.

Fordele for klimaforskning

"Klimaforskning arbejder hovedsageligt ved at analysere marine sedimenter, fordi vi har arkiveret et stort antal sedimenter (marine sedimenter, note) over hele Jordens historie. Kontinentale sedimentære arkiver er sjældne og betragtes kun meget sjældent. Deres aflejringer giver normalt kun få oplysninger om gamle miljøforhold, " siger Baldermann. Han er overbevist om, at de nyligt offentliggjorte data om aflejringerne på Erzberg vil afhjælpe denne situation og give nye perspektiver på klimaudviklingen i den seneste tid.

Dette forskningsområde er forankret i ekspertiseområdet "Advanced Materials Science, "en af ​​de fem strategiske fokuspunkter for TU Graz.