Description: Um den Einfluss des Klimas auf die menschliche physische und kulturelle Evolution besser verstehen zu können, hat das Chew Bahir Drilling Project (CBDP), als Teil des Hominin Sites and Paleolakes Drilling Projects, lange Sedimentkerne aus dem Chew Bahir Becken in Süd-Äthiopien abgetäuft und analysiert. Das komplexe, meist Standort-spezifische, Verhältnis zwischen Sedimentzusammensetzung und Klimaparametern erschwert die Entschlüsselung von Paläoklimainformationen aus den Sedimentkernen jedoch. Die Bestimmung und Analyse von geeigneten Klimaproxys, die zudem durchweg vorhanden sind, ist die Grundvoraussetzung für die Rekonstruktion von hochauflösender und kontinuierlicher Klimageschichte. Als wichtigen Beitrag für solch einen Klimadatensatz wird in diesem Projekt die Untersuchung von authigenen Mineralen in den langen Chew Bahir Sedimentkernen vorgeschlagen. In einem hydrologisch geschlossenen System, wie in Chew Bahir, wird die Zusammensetzung der authigenen Tonminerale und Zeolithe wesentlich durch die Hydrochemie des Paläosees kontrolliert, der wiederum auf Schwankungen im Niederschlag/Verdampfungsverhältnis reagiert. In einer Pilotstudie konnte nachgewiesen werden, dass die Chew-Bahir-Mineral-Zusammensetzungen, insbesondere die sehr reichlich vorhandenen Tonminerale, empfindlich auf Variationen der Paläosalinität und Alkalinität reagieren indem sie ihre Kristallstruktur anpassen. Da der ca. 290-m-lange Kompositkern im Wesentlichen aus diesen sensibel reagierenden Tonen besteht, ist das Material gut geeignet um anhand von mineralogischen und geochemischen Analysen kontinuierliche paläohydrochemische und schließlich paläoklimatische Information zu entschlüsseln, insbesondere da andere Proxys nur teilweise erhalten geblieben sind. Für die ersten beiden Jahre des Projekts schlagen wir daher Folgendes vor: (1a) Die Identifikation charakteristischer Mineralgruppen entlang des gesamten Kerns für jeweils feuchte, trockene und hyperaride Phasen; (1b) Die Bestimmung des Grades der authigenen Umwandlung von Tonmineralen und Zeolithen zur Entschlüsselung der damit verbundenen paläohydrochemischen Daten. (2a) Verknüpfung mineralogischer und geochemischer Ergebnisse, um die Verbindungen zwischen der hydroklimatischen Kontrolle, den beteiligten Prozessen und der Bildung der Chew Bahir Proxys zu zeigen; (2b) Direkte Entschlüsselung von Klimainformationen aus den zuvor definierten hydrochemischen Bedingungen und Schwellenwerten. (3) Evaluation der Auswirkungen von verschiedenen Arten von Klimawandel (Dauer, Abruptheit, interne Variabilität) auf den Lebensraum der frühen Menschen zu bewerten. Die Ergebnisse des Projekts werden wichtige Erkenntnisse für unser wachsendes Verständnis der komplexen Bildung von Klimaproxys liefern und es uns somit ermöglichen, robuste Paläoklimadaten aus den 550 kyr Jahre umfassenden Sedimentkernen abzuleiten und damit zu der Überprüfung von Mensch-Umwelt Hypothesen beizutragen.
Types:
SupportProgram
Origins:
/Bund/UBA/UFORDAT
Tags:
Zeolith
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Freiwilligendienst
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Geochemie
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Ingenieurgeologie
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Sedimentkern
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Basizität
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Bewertung
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Bohrkern
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Evolution
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Geologie
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Hydrochemie
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Mensch
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Mineralogie
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Paläontologie
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Sediment
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Klimafolgen
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Bohrung
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Hydrologie
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Infrastruktur
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Klima
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Klimaelement
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Mineral
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Niederschlag
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Pilotprojekt
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Schwellenwert
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Siedlung
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Klimadaten
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Gesteinskunde
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Komplexbildung
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Kontinuierliches Verfahren
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Region:
Nordrhein-Westfalen
Bounding boxes:
6.76339° .. 6.76339° x 51.21895° .. 51.21895°
License: cc-by-nc-nd/4.0
Language: Deutsch
Organisations
Time ranges:
2018-01-01 - 2025-06-30
Alternatives
-
Language: Englisch/English
Title: Sub project: Deciphering climate information from authigenic mineral transformations in the Chew Bahir sediment cores: Towards a continuous half-million year climate record from the Southern Ethiopian Rift
Description: The Chew Bahir Drilling Project (CBDP) has cored duplicate sediment records from the Chew Bahir basin in southern Ethiopia to test current hypotheses on human-climate interaction during the development of anatomically modern humans and their migrations out of Africa by elucidating the climatic context of critical time periods. However, deciphering paleoclimate from lake sediments is challenging due to the complex and site-specific relationships of climate parameters and sediment composition. Determining and analysing suitable climate proxies that are preserved throughout the core is essential to establishing a high resolution, continuous record on climate change. The project proposed here aims to decipher paleoenvironmental information from authigenic mineral transformations in the Chew Bahir sediment cores in order to contribute meaningful data that could be key to developing a reliable and continuous half million-year climate record from the Southern Ethiopian Rift. In a hydrologically restricted setting, such as Chew Bahir, the composition of authigenic clay minerals and zeolites are strongly controlled by the hydrochemistry of the paleolake, which responds to fluctuations in the precipitation/evaporation ratio. In a pilot study, the Chew Bahir mineral assemblages, especially the abundant clay minerals, have been shown to react sensitively to variations in paleosalinity and alkalinity by finely adjusting their crystallographic composition. Since the ca. 290-m-long composite core is dominantly comprised of those highly reactive clays, the material has the potential to provide continuous paleohydrochemical and paleoclimatic information through mineralogical and geochemical analyses. This potential dataset could be critical to the success of the project as some other proxies (e.g. pollen and diatoms) are only preserved intermittently. In the first two years of the project, we propose to (1a) identify characteristic mineral assemblages for wet, dry and hyper-arid phases throughout the long core; (1b) determine the precise degree of authigenic alteration in clay minerals and zeolites necessary to derive paleohydrologic data; (2a) link mineralogy (XRD) with geochemistry (Mikro XRF) to show the links between hydroclimatic control, and the formation and preservation of the Chew Bahir proxies; (2b) decipher climatic change on orbital to decadal timescales from previously defined depositional conditions and thresholds; (3) evaluate the impact of different types of climatic change (duration, abruptness, internal variability and magnitude) on the habitat and living conditions of early humans. In summary, the results of the proposed project will form an important contribution to the understanding of complex climate proxy formation, enable continuous paleoclimate information to be deciphered from the Chew Bahir sediment cores, and contribute data that may be essential for testing hypotheses of the impact of climatic change on human evolution and mobility.
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