Jahrgenaue Zeitskalen für Klimaarchive mit Hilfe von europäischen Baumringchronologien - Ausbau und Erweiterung von Kiefernchronologien aus der Schweiz und Deutschland

Baumringchronologien sind aus verschiedenen Gründen höchst wertvolle Archive. Sie können mehrere Jahrtausende mit annueller Auflösung und Datierungsgenauigkeit zurückreichen, und es gibt Chronologien für verschiedene Weltregionen. Von der einzigartigen Auflösung und Genauigkeit profitieren verschiedene Anwendungsfelder, z.B. Paläoklimaforschung, Paläoökologie, Archäologie und die Radiokohlenstoffdatierung. Mit diesem deutsch-schweizerischen Projekt wollen wir die weltweit längste Master-Chronologie aus den Jahrringlabors von Hohenheim und Zürich, die derzeit fast 12.600 Jahre zurückreicht, in das Spätglazial ausweiten. Neue, umfangreiche Funde im Stadtgebiet von Zürich (Binz) überdecken das Intervall 14 000 bis 10 000 BP und sie geben berechtigte Hoffnung, dass eine bestehende Lücke geschlossen und Abschnitte mit geringen Belegungen verbessert werden können.

Feldarbeiten (Beprobung rezenter Kiefern) in Näfels, Schweiz (Maren Pauly, GFZ)
Subfossile Bäume. Gefunden und geborgen in der Nähe von Aigle, Schweiz (Maren Pauly, GFZ)
Beprobung eines subfossilen Baumstamms. Aigle, Schweiz (Maren Pauly, GFZ)
Beprobung eines subfossilen Baumstamms. Aigle, Schweiz (Maren Pauly, GFZ)
In-situ Baumstumpf. Eine von über 200 geborgenen spätglazialen Kiefern aus Zürich, Schweiz
In-situ Baumstumpf. Eine von über 200 geborgenen spätglazialen Kiefern aus Zürich, Schweiz

Durch die intensive bilaterale Zusammenarbeit streben wir an die europäische Master- Chronologie bis 14 000 BP auszuweiten. Hochaufgelöste 14C-Datierungen, δ13 und δ18O Jahrringserien erleichtern die dendrochronologische Einpassung und Synchronisierung in Perioden geringerer Belegung mit fossilen Hölzern. Der so geschaffene verbesserte Baumringkalender soll die Ausweitung der terrestrischen 14C-Kalibration in das Spätglazial ermöglichen, mit wesentlich genaueren Datierungen für Geowissenschaften und Archäologie. Der 14C-Datensatz erlaubt in Verbindung mit marinen 14C-Daten und anderen kosmogenen Isotopen (10Be, 36Cl) aus polaren Eiskernen, die Rekonstruktion der Sonnenaktivität, in dem durch starke Klimaschwankungen gekennzeichneten Zeitintervall. Die deutsche-schweizerische Kooperation erlaubt es inter- und intra-annuell aufgelöste Datenreihen stabiler Isotope (δ13C, δ18O) zu erstellen, als Klima-Proxies für die Zeit zwischen 14 000 und 12 000 BP zu nutzen und mit hoch aufgelösten Isotopendaten aus Eiskernen und Seesedimenten zu vergleichen. Die hohe zeitliche Auflösung des Baumringarchivs eröffnet ideale Möglichkeiten zur Untersuchung der zeitlichen Relation von Klimaschwankungen in Mitteleuropa  im Vergleich zu anderen Weltregionen.

Partner:
ETH - Eidgenössische Technische Hochschule Zürich, Department für Physik, Labor für Ionenstrahlphysik, Zürich Schweiz
WSL - Eidgenössische Forschungsanstalt für Wald, Schnee und Landschaft, Dendrowissenschaften, Birmensdorf, Schweiz
KTA - Klaus Tschira Labor für Archäometrie, Mannheim
UH - Universität Heidelberg, Institut für Umweltphysik, Heidelberg
UFR - Universität Freiburg, Institut für Walwachstum, Freiburg i.Brsg.

Externe Partner (ohne Finanzierung):
University of Cambridge, Department of Geography, Cambridge, United Kingdom
Freie Universität Berlin, Geologische Wissenschaften, Berlin, Deutschland
Waikato Radiocarbon Laboratory, University of Waikato, Hamilton, New Zealand
Aix-Mareille Université, Europôle mediterraneen de l’Arbois, Aix-en-Provence, France
University of New South Wales, Climate Change Research Centre, School of Biological, Earth and Environmental Sciences, Sydney, Australia

Finanzierung:
Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG), HE 3089/9-1

  • Schollaen, K., Baschek, H., Heinrich, I., Slotta, F., Pauly, M., Helle, G. (2017): A guideline for sample preparation in modern tree-ring stable isotope research. - Dendrochronologia, 44, p. 133-145. | doi:10.1016/j.dendro.2017.05.002
  • Hogg, A., Southon, J., Turney, C., Palmer, J., Bronk Ramsey, C., Fenwick, P., Boswijk, G., Büntgen, U., Friedrich, M., Helle, G., Hughen, K., Jones, R., Kromer, B., Noronha, A., Reinig, F., Reynard, L., Staff, R., Wacker, L. (2016): Decadally Resolved Lateglacial Radiocarbon Evidence from New Zealand Kauri. - Radiocarbon, 58, 4, p. 709-733. | doi:10.1017/RDC.2016.86
  • Hogg, A., Southon, J., Turney, C., Palmer, J., Ramsey, C. B., Fenwick, P., Boswijk, G., Buntgen, U., Friedrich, M., Helle, G., Hughen, K., Jones, R., Kromer, B., Noronha, A., Reinig, F., Reynard, L., Staff, R., Wacker, L. (2016): Decadally Resolved Lateglacial Radiocarbon Evidence from New Zealand Kauri – CORRIGENDUM. - Radiocarbon, 58, p. 947. | doi:10.1017/RDC.2016.108
  • Hogg, A., Southon, J., Turney, C., Palmer, J., Bronk Ramsey, C., Fenwick, P., Boswijk, G., Friedrich, M., Helle, G., Hughen, K., Jones, R., Kromer, B., Noronha, A., Reynard, L., Staff, R., Wacker, L. (2016): Punctuated Shutdown of Atlantic Meridional Overturning Circulation during Greenland Stadial 1. - Scientific Reports, 6. | doi:10.1038/srep25902
  • Palmer, J. G., Turney, C. S., Cook, E. R., Fenwick, P., Thomas, Z., Helle, G., Jones, R., Clement, A., Hogg, A., Southon, J., Bronk Ramsey, C., Staff, R., Muscheler, R., Corrège, T., Hua, Q. (2016): Changes in El Niño – Southern Oscillation (ENSO) conditions during the Greenland Stadial 1 (GS-1) chronozone revealed by New Zealand tree-rings. - Quaternary Science Reviews, 153, p. 139-155. | doi:10.1016/j.quascirev.2016.10.003

Kontakt

Gerhard Helle
Arbeitsgruppenleiter
Dr. Gerhard Helle
Klimadynamik und Landschaftsentwicklung
Telegrafenberg
Gebäude D, Raum 220
14473 Potsdam
+49 331 288-1377
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