Grotteavsetninger forteller klima-og faunahistorie

Transkript

1 Grotteavsetninger forteller klima-og faunahistorie Foto: M. Blanco Stein-Erik Lauritzen Geovitenskap Universitetet i Bergen

2 Studier av paleomiljøog evolusjon krever passende arkiv Regionalt eller lokalt signal? Tidsintervall Følsomhet Avsetningshastighet Kontinuitet Foto: P. Forti

3 Grotter er beskyttede lokaliteter Sedimentasjonsfeller Fallfeller Habitat I karsthuler hindrer basisk miljø oppløsning av knokler Sekundærmineraler (dryppstein) med stort dateringspotensial Grotter forsvinner ikke før bergmassen rundt er erodert bort

4 Sedimentasjonsfeller

5 Fallfeller

6 Habitat

7 Speleothem= karbonat utfelling i grotter

8 Hvordan dannes karbonatspeleothemer? Utfelling er del av den meteoriske syklus Meteorisk vann er et transportbånd

9 Speleothemers anatomi Luminesente laminae År- og sesong oppløsning

10 Uranserie kronologi Kalenderår Stor presisjon kyr rekkevidde (Th/U) Med Pb/U kan en nå dyp geologisk tid

11 Høyoppløselig 350 tidsmodell mm from base SG-93 Stalagmite Lauritzen & Lundberg Sample thickness: 2σ error: Age ka

12 Kalibrering av temperaturog isotopisk signal

13 Temperaturvariasjon i grottemiljøet 20 Cave and surface temperatures Temperature o C cave surface cave cave i sotope temperature Lauritzen & Lundberg 2001 Day number from

14 Stabil-isotoper-variasjon Surface precipitation Cave and surface isotopes Stalactite drips (10 stations) 18 Ow (SMOW) Sept. 1st Lauritzen & Lundberg 2001 Day number from 01.01

15 Grottemiljøet er stabilt og dempende (avhengig av dyp) Temperatur og isotoper viser årsmiddel Signalet i speleothemer gir langtids trender Avhengig av snødekke og avrenning kan det hos oss ha skjevhet mot sommertemperatur

16 Speleothem δo 18 funksjonen δ 18 O= Exp{(a/T 12 ) - b}[f(t 2,t,g) ] Lenker δ 18 O c og T med termodynamisk fraksjonering og med dryppevannsfunksjonen (F)

17 Kalibrering mot kjente temperaturendringer -6 Temperature calibration Speleothem delta function (summer temperatures) -6.5 del 18 O calcite -7.0 Assumed freezing Little Ice Age Present -7.5 Cooling at 3,700 Diatoms, Sarek -8 Lauritzen & Lundberg Temperature o C

18 Omsatt til holosentemp-serie 5 4 (Rana) SMOW-corrected Temperature, C present-day annual mean uncorrected Lauritzen & Lundberg 1991 Years, cal BP

19 5 Raske, lokale endringer? ( o C/100 yr) Temperature, C dt/dt ( C/100 år) Lauritzen & Lundberg 2001 Years, cal BP

20 Eldre interglasialeri Norge Isvolum kurve Dryppstein isotoper Alder i 1000 år 10 Lauritzen 2010

21 Tidligere interglasialer urte-pollen 12 Mellomistid 1 Mellomistid5 Mellomistid Mellom- tre- pollen 9 istid Mellomistid 11 Mellomistid Isvolum kurve Dryppstein isotoper istid 4 istid istid istid istid masser av sot Alder i 1000 år 10 Lauritzen, S. E., et al. (1990). "Paleoclimate Deduced from a Multidiciplinary Study of a Half-Million-Year-Old Stalagmite from Rana, Northern Norway." Quaternary Research 34:

22 Norges eldste skogbrann: Reingardslia år siden Alm; Or; Bjørk; Furu; Einer

23 Dryppstein: kollektive egenskaper Dersom speleogen kalsitt ble dannet kontinuerlig igjennom tid, skulle en forvente at et stort antall dateringer (tilfeldig, regionalt utvalg) skulle danne en monoton og uniform fordeling over tid. Ekstern kontroll av utfellingsbetingelsene skulle produsere diskontinuitet.

24 Climatic control of speleothem precipitation Lauritzen (1995)

25

26 Sedimentsekvenser: Stratigrafi Paleontologi Kronologi

27 Kjøpsvikprofilet: fossil kildegrotte

28 Kjøpsvikprofilet Tørrlagt kilde Fylt med sediment Kontakt med overflaten Habitat igjennom isfrie perioder Ursus-laget > 70 kyr, palmag tyder på Blake (115 kyr)

29 Ursus-laget Kald fauna (fjellrev, grønlandssel, isbjørn) Varm fauna (mår, markmus,ulv) Tyder på miljøendring over tid, enten fra kaldt til varmt, eller motsatt

30 Profilet i Elgsjakta 9500 år lang sekvens med pollen, smågnagere og store pattedyr

31

32 Ulv (canislupus) Jerv (Gulo Gulo), år gammel år gammel.

33 Bjørn: faunahistorie i holosen

34 Interglasialt menneske i Norge?? Hvis det finnes, vil vi høyst sannsynlig finne det i karsthuler eller havbrenningsgrotter

35 The End Ved gjengivelse av figurer eller fotos fra denne presentasjonen kreves skriftlig tillatelse fra Stein-Erik Lauritzen. 2014