Academic literature on the topic 'Sedimentfalle'

Abstract. Während des Pleistozäns wurden in Seitentälern der nördlichen Kalkvoralpen mächtige Lockersedimente abgelagert. Die Gletscher stießen dabei von den Haupttälern in die Seitentäler vor und schufen dort Sedimentfallen. Die Moränensedimente im Lainbachtal bei Benediktbeuern wurden bisher als Staubeckensedimente angesprochen, die in einen Stausee sedimentiert wurden. Anhand des Vergleiches der spät- und postglazialen Ausräummasse mit der Menge akkumulierter Sedimente in dem Schwemmfächer des Lainbaches konnte diese Vorstellung widerlegt werden. Weitere Untersuchungen zum Rundungsgrad und Kristallingehalt von Geröllen und Auftreten von Schichtung im Lockersediment belegen, daß hier Moränenablagerungen des Ferneises vorliegen. Durch hochglazialen Gletschervorstoß sowie zahlreiche Gletscherstandsschwankungen während des Rückschmelzens wurden im Lainbachtal Verebnungen geschaffen, die heute noch in Resten erhalten sind. Der Verlauf fluvialer Erosion seit dem Spätglazial ist noch nicht ausreichend bekannt. Eine Verstärkung der Abtragung mit den Eingriffen des Menschen in den Naturhaushalt vor allem seit dem Mittelalter scheint dagegen gut belegt.

Abstract. Die Wannenköpfe gehören zu einer Gruppe von Schlackenkegeln, die unter interstadialen Verhältnissen zu Beginn der vorletzten Kaltzeit im Osteifel-Vulkanfeld ausbrachen. Durch den intensiven Lavaabbau sind derzeit imposante Einblicke in den vulkanologischen Formenschatz und die verschiedenen Eruptionsphasen eines Schlackenkegels gegeben. Die pyroklastische Abfolge beginnt mit phreatomagmatischen Ablagerungen eines initialen Maares. In einer zweiten nichtphreatomagmatischen Phase kommt es zur strombolianischen Förderung von Schlacken und damit zum Aufbau des Schlackenkegels. Im Bereich der Wannen-Vulkangruppe sind Lavaströme sowohl im Westen als auch im Osten ausgeflossen. Aus der Finalphase stammen die Basalt- und Tuffgänge. Mindestens einer dieser Tuffgänge erreichte die Krateroberfläche. Dabei wurde wenig nebengesteinsreiches, feinkörniges Material gefördert. Dieses Material wurde hydrothermal stark zersetzt und liegt als toniges Sediment an der Basis der Kratermulde vor (Profil B). In den Kratermulden und den Depressionen zwischen einzelnen Schlackenkegeln bildeten sieh Sedimentfallen, in denen besonders für den älteren Teil der vorletzten Kaltzeit eine mehr oder weniger lückenlose Sedimentabfolge vorhanden ist. Die Deckschichten beginnen mit Aschen- und Lapilli-Fallablagerungen sowie distalen phreatomagmatischen Ablagerungen benachbarter Eruptionszentren. Die Asche- und Lapillischichten können zum Teil mit den Te-phren anderer Kraterprofile korreliert werden. Zum Hangenden hin sind Horizonte mit Humusanreicherungen zwischengeschaltet, die als Äquivalente von interstadialen, frühsaalezeitlichen Böden interpretiert werden. Die Deckschichtenfolge wird durch einen rotbraunen Bt-Rest einer Parabraunerde, der mit dem Eem-Boden korreliert, untergliedert. Unterweichselzeitliche Humuszonen. humose Fließerden und Lehmbröckelsande lagern diskordant auf dem interglazialen Boden. Die Profile schließen mit einer interstadialen Bodenbildung ab, dem Alleröd-Boden, der sich auf ungegliedertem oberweichselzeitlichem Löß gebildet hat. Darüber lagert der Laacher See-Bims. Aufgrund der tephrochronologischen und lößstratigraphischen Untersuchungen ist eine Kombination der Löß-/Paläobodenabfolge der Wannenköpfe mit denen des Tönchesberges und anderer Schlackenkegelkomplexe möglich. Aus der Kombination der Profile ist eine genaue Einstufung des Ausbruches der Osteifel-Schlackenkegelkomplexe sowie eine Rekonstruktion der paläoklimatischen und paläoökologischen Entwicklung der Osteifel für die letzten 200.000 Jahre ableitbar. Die Wannenköpfe sind unter interstadialen, waldsteppenartigen Klimaverhältnissen ausgebrochen. Nur unwesentlich später sind der Tönchesberg, die Eiterköpfe, sowie der Korretsberg und der Plaidter Hummerich unter ähnlichen klimatischen Bedingungen ausgebrochen. Für den Ausbruch der Hüttenberg-Tephra zu Beginn des vorletzten Interglazials gibt es an den Wannenköpfen keine Belege.

The impact of global warming on human water resources is attracting increasing attention. No other region in this world is so strongly affected by changes in water supply than the tropics. Especially in Africa, the availability and access to water is more crucial to existence (basic livelihoods and economic growth) than anywhere else on Earth. In East Africa, rainfall is mainly influenced by the migration of the Inter-Tropical Convergence Zone (ITCZ) and by the El Niño Southern Oscillation (ENSO) with more rain and floods during El Niño and severe droughts during La Niña. The forecasting of East African rainfall in a warming world requires a better understanding of the response of ENSO-driven variability to mean climate. Unfortunately, existing meteorological data sets are too short or incomplete to establish a precise evaluation of future climate. From Lake Challa near Mount Kilimanjaro, we report records from a laminated lake sediment core spanning the last 25,000 years. Analyzing a monthly cleared sediment trap confirms the annual origin of the laminations and demonstrates that the varve-thicknesses are strongly linked to the duration and strength of the windy season. Given the modern control of seasonal ITCZ location on wind and rain in this region and the inverse relation between the two, thicker varves represent windier and thus drier years. El Niño (La Niña) events are associated with wetter (drier) conditions in east Africa and decreased (increased) surface wind speeds. Based on this fact, the thickness of the varves can be used as a tool to reconstruct a) annual rainfall b) wind season strength, and c) ENSO variability. Within this thesis, I found evidence for centennialscale changes in ENSO-related rainfall variability during the last three millennia, abrupt changes in variability during the Medieval Climate Anomaly and the Little Ice Age, and an overall reduction in East African rainfall and its variability during the Last Glacial period. Climate model simulations support forward extrapolation from these lake-sediment data, indicating that a future Indian Ocean warming will enhance East Africa’s hydrological cycle and its interannual variability in rainfall. Furthermore, I compared geochemical analyses from the sediment trap samples with a broad range of limnological, meteorological, and geological parameters to characterize the impact of sedimentation processes from the in-situ rocks to the deposited sediments. As a result an excellent calibration for existing μXRF data from Lake Challa over the entire 25,000 year long profile was provided. The climate development during the last 25,000 years as reconstructed from the Lake Challa sediments is in good agreement with other studies and highlights the complex interactions between long-term orbital forcing, atmosphere, ocean and land surface conditions. My findings help to understand how abrupt climate changes occur and how these changes correlate with climate changes elsewhere on Earth.
Änderungen des Klimas in einer sich erwärmenden Erde haben große Auswirkungen auf den globalen und lokalen Wasserhaushalt und rücken anhand starker Extremereignisse immer häufiger in den Fokus der Öffentlichkeit. Besonders die Regionen der Tropen sind von derartigen Einschnitten stark gefährdet. Der jährliche Niederschlag in Ostafrika ist stark mit der saisonalen Wanderung der ITCZ (Innertropischen Konvergenzzone) sowie mit dem El Niño/Southern Oscillation (ENSO) Phänomen verbunden. Extreme Regenfälle und Überschwemmungen während El Niño Jahren stehen Trockenheit und Dürren in La Niña Jahren gegenüber. Prognosen über zukünftige Veränderungen der ostafrikanischen Niederschläge erfordern ein verbessertes Verständnis der ENSO antreibenden Faktoren. Unglücklicherweise sind die vorhandenen meteorologischen Datenreihen nicht lang genug oder besitzen nicht die benötigte Homogenität. Einen hilfreichen Beitrag können jährlich geschichtete Seesedimente des am Fuße des Kilimandscharo gelegenen Lake Challa leisten. Anhand einer monatlich aufgelösten Sedimentfalle konnte ich nachweisen, dass die rund 25.000 Jahre zurückreichenden Sedimente eine jährliche Struktur besitzen sowie die Dicke dieser jährlichen Schichtung (Warve) stark mit der Dauer und Intensität der saisonal windreichen/trockenen Jahreszeit verbunden ist. Dickere Warven repräsentieren windige/trockene Jahre, wohingegen dünnere Warven für windschwache und feuchte Jahre stehen. Stärkere Winde und kaum Niederschläge treten oft im Zusammenhang mit einem La Niña Ereignis in Ostafrika auf, wohingegen während eines El Niño Ereignisses häufig extreme Niederschläge mit wenig Wind zu beobachten sind. Anhand der Vermessung der Warven kann man verschiedene Klimaparameter rekonstruieren: a) den jährlichen Niederschlag b) jährliche Windgeschwindigkeiten und ihre Intensitäten sowie c) ENSO Variabilitäten. Die in meiner Arbeit gewonnenen klimatischen Informationen zeigen starke Änderungen der ENSO Variabilität innerhalb der letzten 3.000 Jahre mit starken Unterschieden während der Kleinen Eiszeit und während der Mittelalterlichen Warmzeit sowie deutlich trockene und windige Bedingungen mit sehr geringen ENSO Aktivitäten im glazialem Zeitraum (18.500 und 21.000 Jahren). Modellberechnungen unterstützen diese Ergebnisse einer Zunahme von Extremereignissen und feuchteren Bedingungen im Zuge einer Erwärmung des Indischen Ozeans. Mittels geochemischer Analysen der Sedimentfallenproben sowie die daraus resultierende Verknüpfung mit limnologischen und meteorologischen Parametern, konnte ich einen entscheidenden Beitrag zur erfolgreichen Interpretation der existierenden 25.000 Jahre langen μXRF Datensätze leisten. Der Anteil an allochthonem und autochthonem Eintrag kann so genau klassifiziert werden. Das dadurch gewonnene Bild der Klimaentwicklung der letzten 25.000 Jahre deckt sich hervorragend mit anderen Studien und ermöglicht Einblicke in das komplexe Zusammenspiel zwischen Ozean-Atmosphäre und Umwelt auf dem afrikanischen Kontinent. Besonders die für die Ostafrikaforschung extrem hohe Auflösung der Daten wird helfen, die abrupten Klimawechsel und Interaktionen besser verstehen zu können.

Bei der Bestimmung des Sedimenttransportes aus Saltifonmessungen muss die Korngröße berücksichtig werden. Dies wurde bei der Kalibrierung der Saltifonzählrate an die MWAC – Sedimentfallen festgestellt. Es werden die strömungsbedingte Schwelle und die Aufprallschwelle für den Sedimenttransport bestimmt, wobei die strömungsbedingte Schwelle die Schubspannungsgeschwindigkeit darstellt, bei der der Sedimenttransport beginnt und die Aufprallschwelle, bei der er endet (Bagnold, 1941). Die starke Abhängigkeit dieser Schwellen von der Bodenfeuchte und der Korngröße konnte nachgewiesen werden.