Reconstruction of Asian monsoon using compound-specific isotope signals of aquatic and terrestrial biomarkers in Tibetan lake systems

Günther, Franziska GND

The general aim of this thesis was the reconstruction of the Indian Ocean summer monsoon (IOSM) dynamics using compound-specific isotope signals of aquatic and terrestrial biomarkers in Tibetan lake systems. Monsoon winds and precipitation can be retraced using different proxies, indirect climate indicators, which reflect the environmental factors in a known way. To assure the proper application of compound-specific δD values as monsoon proxy, the biological origin of sedimentary n-alkanes, their source waters and climatic relevant parameters influencing the δD values have been investigated at the Tibetan Plateau. Moreover, the utility of GDGTs as additional paleoclimate proxy for the Monsoon reconstruction has been analyzed. Finally, the investigated proxies are applied to a long sediment core from Nam Co to reconstruct the monsoon-forced hydrological and environmental changes in the past 24 ka cal BP. In this thesis, the understanding of the environmental conditions influencing the δD values of aquatic and terrestrial n-alkanes as well as GDGTs in Tibetan lake systems could be improved. Consequently, the explanatory power of these proxies in paleo¬climate studies, particularly concerning Monsoon reconstructions, could be enhanced. Moreover, the first quantitative reconstructions could be accomplished at Nam Co. By applying these proxies to the Nam Co sediment core, the knowledge on monsoonal circulation patterns in the past could be enlarged and a more comprehensive reconstruction of the monsoon system could be established for the Quaternary period.

Das Ziel dieser Dissertation war die Rekonstruktion der IOSM (indisch ozeanischen Sommermonsun) - Dynamik mittels substanzspezifischer Isotopenverhältnisse von aquatischen und terrestrischen Biomarkern in tibetischen Seesystemen. Monsunwinde und –niederschläge können mit Hilfe verschiedener Proxies, indirekter Klimaanzeiger, zurückverfolgt werden, welche die Umweltfaktoren in bekannter Art und Weise abbilden. Um die Anwendbarkeit der substanzspezifischen δD–Werte als Monsunproxy sicherzustellen, wurde die biologische Herkunft der sedimentären n-Alkane, ihre Wasserstoffquellen und klimatisch-relevante Einflussfaktoren auf die δD-Werte untersucht. Außerdem wurde der Nutzen von GDGTs als weitere Paläoklimaproxies für die Monsunrekonstruktion geprüft. Die untersuchten Proxies wurden an einem Sedimentkern aus dem Nam Co genutzt, um monsungesteuerte hydrologische und Umwelt¬änderungen in den letzten 24 ka cal BP zu rekonstruieren. In dieser Dissertation konnte das Verständnis für die Umweltbedingungen und deren Einfluss auf die δD-Werte von aquatischen und terrestrischen n-Alkanen als auch auf GDGTs in Tibetischen Seesystemen verbessert und damit die Aussagekraft dieser Proxies in Paläoklimastudien, insbesondere im Hinblick auf Monsunrekonstruktionen, gestützt werden. Darüber hinaus konnten die ersten quantitativen Rekonstruktionen am Nam Co durchgeführt werden. Durch Anwendung der Proxies auf den Sedimentkern vom Nam Co wurde das Wissen über die vergangene Monsunzirkulation erweitert und ein umfassenderes Verständnis für das Monsunsystem im Quartär erlangt.

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Günther, Franziska: Reconstruction of Asian monsoon using compound-specific isotope signals of aquatic and terrestrial biomarkers in Tibetan lake systems. 2014.

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