Quantification of relationship between stable oxygen isotope in precipitation and tree ring, for paleoclimatic reconstruction - the key to understanding actual climatic change

Stipendiatin/Stipendiat: Viorica Nagavciuc

Fagus-Artenproben wurden im Herbst 2017 an sieben Stationen aus Rumänien gesammelt: Rarau, Suceava, Bistrita, Craiova, Blaj und Baia Mare sowie Quercus-Arten aus Nusfalau.

Das Ziel dieses Projektes ist es, die Isotopenzusammensetzung von Baumringen der gleichen Spezies, aber der verschiedenen Standorte zu vergleichen und das Transfersignal der Sauerstoffisotopenzusammensetzung von Niederschlag zu Baumringen in Rumänien zu quantifizieren. Acht Kerne pro Standort wurden unter Verwendung eines Inkrementbohrers mit einem Innendurchmesser von 5 mm von einem sichtbaren, nicht beschädigten Baum und einem ähnlichen Durchmesser und Alter für die Analyse stabiler Isotope extrahiert.

Niederschlagswasserproben wurden monatlich zwischen März 2012 und Dezember 2017 an derselben Station gesammelt und mit einem Picarro L2130i CRDS-Analysator analysiert. Die signifikante positive Korrelation zwischen δ18O in Jahresringen und dem Jahresmittel von δ18O im Niederschlag lag bei Baia Mare (r = 83) und Suceava (r = 0,56) und der negativen Korrelation bei Rarau (r = -0,63).

Die Vertrauensschwelle für diese Koeffizienten ist jedoch niedrig, da δ18Oprec-Daten für einige Jahre und nur für drei Stationen verfügbar sind. Zum besseren Verständnis benötigt der Mechanismus stabiler Sauerstoffisotope in Jahresringen und Niederschlagswasser mehr Stationen und mehr Baumarten.

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Ich bin seit 2014 Doktorand an der Forstwissenschaftlichen Fakultät der Universität Ştefan cel Mare, Suceava, Rumänien. Das Ziel meiner Diplomarbeit (Der Klimasignaltransfer in physikalischen und geochemischen Parametern des Jahresringes - Unterstützung für paläoklimatische Rekonstruktionen) ist rekonstruieren das Klima der letzten 1000 Jahre in den Ostkarpaten (Rumänien) basierend auf Messungen und Analysen der jährlichen Baumringbreite, der maximalen Holzdichte und der Sauerstoff- und Kohlenstoff-stabilen Isotopenzusammensetzung von Baumringzellulose.

Die Hauptziele dieser Arbeit sind (1) die modernen Beziehungen zwischen den Hauptklimafaktoren und der Baumringbreite, der maximalen Holzdichte und stabilen Isotopen in Niederschlag und Zellulose zu entschlüsseln; (2) eine multi-proxy-paläoklimatische Rekonstruktion mit jährlicher Auflösung für die Ostkarpaten unter Verwendung dieser Beziehungen zu erstellen, um ein besseres Verständnis der Klimaveränderung in Rumänien bzw. Europa zu erhalten.

Außerdem untersuchte ich das Potential von stabilen Isotopen in Eiche (Quercus robur) für zukünftige paläoklimatische Rekonstruktionen, da diese Arten ein hohes Potential für Dendroklimatologie haben. Diese Arbeit basiert auf meiner Diplomarbeit (abgeschlossen am Geographischen Institut der Universität Ştefan cel Mare, Suceava, Rumänien im Jahr 2014), die darauf abzielte, die erste Karte der Verteilung der stabilen Isotope im Niederschlag in Rumänien und die Ergebnisse eines Projekts I zu erstellen arbeitete zwischen 2013 und 2014 - δ18O in Niederschlag und Baumringen - Klimabeziehung in Ungarn und Rumänien entlang eines West-Ost-Feuchtigkeitsgradienten.

In meiner Masterarbeit habe ich die Mechanismen untersucht, mit denen klimatische Signale durch die stabile Isotopenzusammensetzung des Niederschlags aufgezeichnet werden, und ich habe die Ergebnisse weiter genutzt, um die Klimasignale in Baumring-Zellulosisotopen zu verfolgen.

 

Förderzeitraum:
19.08.2017 - 18.02.2018

Institut:
Johannes-Gutenberg-Universität Mainz
Fachbereich Chemie, Pharmazie und Geowissenschaften
Geographisches Institut

Betreuer:
Dr. Oliver Konter

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