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Jahrring gebildete organische Material wird z.Z. auf seine Isotopensignatur (Kohlenstoff und
Sauerstoff) hin analysiert, um anschließend mit den Isotopensignaturen der Dünnschnitte aus den
Jahrringen verglichen zu werden. Ziel dieser Experimente ist die Bestimmung des Isotopentransfers
von der Blattebene in den Jahrring. Dabei gilt es möglicherweise, Zeitverzögerungen im Signaltransfer
durch Zwischenspeicherung von Photosyntheseprodukten aufgrund bestimmter
pflanzenphysiologischer Erfordernisse, welche umwelt- bzw. witterungsbedingt sind, zu erkennen. Das
Verständnis dieser Prozesse ist entscheidend für die Übersetzung der Isotopenproxies in
Klimagrößen. Gegenwärtig bestehen hier die größten Defizite für eine zuverlässige Rekonstruktion
klimatischer Gegebenheiten aus Jahrringen von Bäumen.
Zum besseren Verständnis der Ursachen über den Isotopentransfer, wurde kürzlich ein aufwändiges
Begasungssystem im Kronenbereich der Waldlysimeterbäume installiert. Damit sind die
Voraussetzungen geschaffen, um mittels markiertem Kohlendioxid den Isotopentransfer und die
zugehörigen Zeitkonstanten zu bestimmen. Darüber hinaus besteht nun auch die Möglichkeit, den
Einfluss erhöhter atmosphärischer Kohlendioxidkonzentrationen auf die Isotopensignatur des
Kohlenstoffs im Jahrring zu ermitteln.
II. 3. Degradationsprodukte von Pflanzen
Der Vergleich organischen Materials aus “geologischen Archiven” mit rezenten, analogen oder
ähnlichen Quellen stellt eine wichtige Information zu den in geologischer Vergangenheit
abgelaufenden Prozessen dar. Untersucht wurden Holzproben und Blattwachse als für Landpflanzen
spezifische organische Materialien. Ihre molekulare Signatur stellt charakteristische Kennwerte für die
Wachstums- und Ablagerungsbedingungen hinsichtlich Umwelt und Klima dar. So wird beispielsweise
die molekulare Zusammensetzung von pyrolysierten Hölzern analysiert, die mindstens seit der
Kreidezeit überliefert sind. Desweiteren können inzwischen auf der Basis von Korrelationen zwischen
rezenten Pflanzenwachsen und jenen aus geologischen Archiven aquatische Macrophyten, Kraut- und
Waldvegetation sowie Pflanzen mit extrem widerstandsfähigen epikutikularen Pflanzenwachsen
unterschieden werden. Die Degradationsprodukte des organischen Materials werden dabei nicht nur
in humiden Ablagerungsräumen verfolgt, sondern in Zusammenarbeit mit Israel und Nigeria auch in
ariden und tropischen Klimaten.
III. Zeitreihen und Klimarekonstruktion
III.1. Lakustrine Sedimente
Holozäne Oszillationen und schnelle Klimaänderungen in Westeuropa
In einer Vergleichsstudie wurde jeweils ein warvendatiertes Kompositprofil aus dem Holzmaar und
dem Meefelder Maar (Eifel) mittels stabiler Isotope (C, N) zeitlich hochauflösend untersucht.
Unterschiede in der Isotopenreaktion beider Seen während der letzten 11 000 Jahre erlauben es, die
Sensitivität der unterschiedlichen Seesysteme auf vergleichbare Umwelt- und Klimabedingungen zu
untersuchen. Dabei zeigt das in einem 100 m tiefen Krater gelegene Meerfelder Maar eine deutlich
verzögerte Reaktion auf klimatische Veränderungen verglichen mit dem auf der Hochfläche gelegenen
Holzmaar. Diese Erkenntnis ist für überregionale Vergleiche von unterschiedlichen Archiven von
herausragender Bedeutung. Die untersuchten Sedimentprofile zeigen verschiedene deutlich
erkennbare Veränderungen der Umwelt und Klimaentwicklung in Europa für Zeiten um 9 600, 7 300, 5
500 und 2 700 Jahre vor heute. Darüber hinaus treten höherfrequente Oszillationen in der
Größenordnung von mehreren hundert Jahren auf. Die Ursachen dieser Veränderungen sind derzeit
nicht klar, dürften aber entweder in Veränderungen der atmosphärischen oder ozeanischen Zirkulation
oder in Variationen der Solaraktivität zu sehen sein.
Veränderung der Saisonalität und Klimaentwicklungen im Spätglazial
In Zusammenarbeit mit Kollegen vom GFZ Potsdam wurden die spätglazialen Sedimente des
Meerfelder Maares mit sehr hoher zeitlicher Auflösung untersucht. Der erstellte Multiparameter-
Datensatz zeigt sehr deutliche und schnelle Veränderungen insbesondere zu Beginn und Ende der
Jüngeren Dryas (12 680 – 11 560 Jahre vor heute). Die ermittelten Veränderungen müssen innerhalb
von Jahren bis Dekaden stattgefunden haben. Obwohl die Jüngere Dryas generell als Kaltphase
angesehen wird, ergeben sich aus den biologischen und isotopischen Parametern deutliche
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