Post on 09-Jan-2016
KarstHives Karst Climate Archives PCCE 31/2010
Arhive climatice n carst o abordare integrat pentru studierea i modelarea oscilaiilor climatice rapide
Silviu Constantin Institutul de Speologie Emil Racovi
i Echipa KARSTHIVES
DATE PALEOCLIMATICE
(NOAA NCDC database)
Peterile capcane sedimentare Depozitele speleale arhive climatice
Speleoteme d13C umed arid
~34 ka
~183 ka
d18O rece cald
1
12 13
14
15
16
Calibrarea semnalului monitorizarea parametrilor actuali
Sedimente Resturi fosile
U-Th 14C 210Pb OSL
Arhive climatice n carst
ABORDAREA
ECHIPA
o Institutul de Speologie Emil Racovi
o Institutul de Speologie Emil Racovi - Cluj
o Facultatea de geologie i geofizic Centrul Lythos
o Facultatea de fizic Grupul Fizica Atmosferei
o Administraia Naional de Meteorologie
o 37 de cercettori
o 22 de cercettori n formare
Situri:
1. Pestera Ursilor de la Chicu 2. Pestera Closani
3. Pestera si lacul carstic de la
Ponoarele, Podisul Mehedinti
4. Pestera cu Oase
5. Pestera Ciur Izbuc
6. Ghetarul Scarisoara
7. Pestera Poleva
8. Pestera Muierilor
9. Pestera de la Gura Ponicovei
10. Pestera Tausoare
SITURI
REZULTATE
o reconstituiri paleoclimatice i de paleomediu cu relevan local sau regional;
o noi abordri tiinifice i conceptuale
o modelri i corelaii regionale pe baza datelor instrumentale sau a indicatorilor climatici indireci
Cercetri multidisciplinare la situl Petera Urilor
RESTURI FOSILE - cercetri de paleontologie i tafonomie, studiu ichnologic SEDIMENTE sedimentologie, geochimie, proprieti magnetice, faun nevertebrate SPELEOTEME datri, monitorizare microclimatic i analiz izotopic pe speleoteme
Cercetri multidisciplinare la situl Petera Urilor
-25
-24
-23
-22
-21
-20
-19
-18
0 2 4 6 8 10 12 14
15N (AIR)
1
3C
(P
DB
)
Urilor Cave
Oase cave
Dijve Babe
Chauvet
Ramesch
Herdengelhohle
Conturines
Casian
Gura Dobrogei
Coiba Mare
Igria
Muierilor Cave
Cioclovina Cave
Linares
Aldene
Mialet
Scladina 1A
Vindija
STUDII IZOTOPICE PE RESTURI FOSILE
o reconstituirea paleodietei U. spelaeus
o valori d15N ridicate, caracteristice pentru o diet omnivor n contrast cu Europa central
o noutate absolut
Sedimentologie si susceptibilitate magnetic
~146 ka
Petera Urilor
unul dintre cel mai bine studiate situri paleontologice la nivel mondial;
descoperiri paleontologice de excepie
abordarea interdisciplinar a permis reconstituirea parial a evenimentelor climatice din ultimii 200 ka care au dus la acumularea depozitelor
demonstreaz impactul oscilaiilor climatice rapide din cursul MIS3
Cercetri multidisciplinare la situl Petera cu Oase DATARI U-Th pe speleoteme i resturi fosile SEDIMENTE - sedimentologie, geochimie i proprieti magnetice RESTURI FOSILE taxonomie, paleoecologie, geochimie izotopic
40.56 0.97 cal. ka
40.56 0.97 cal. ka
>34 ka
Datri directe 14C
DATRI INDIRECTE U-Th: Stalagmite prelevate din Petera cu Oase care includ resturi fosilifere
episoadele torentiale care au dus la acumularea resturilor fosile corespund evenimentelor climatice H4 + H5; un prim profil magnetic de mare rezoluie pentru sedimente speleale cu semnificaii paleoclimatice;
Oxford University Press 435 pagini 9 capitole cu autori / coautori din echipa
proiectului
prima reconstrucie a paleomediului din SW Romniei de acum cca 30-40 ka bazat pe datri radiometrice pe speleoteme i corelarea datelor magnetice, sedimentologice i paleontologice
Petera Cloani calibrarea semnalului izotopic din speleoteme (monitorizare climatic) paleoclimatul ultimilor 200 ka pe baza semnalului izotopic din speleoteme
6.0
6.5
7.0
7.5
8.0
8.5
9.0
9.5
10.0
10.5
1857
1862
1867
1872
1877
1882
1887
1892
1897
1902
1907
1912
1917
1922
1927
1932
1937
1942
1947
1952
1957
1962
1967
1972
1977
1982
1987
1992
1997
2002
2007
An
T
-12
-11
-10
-9
-8
-7
-6
0 1 2 3 4 5 6 7
d18O C2 d13C C2 d18O CB3 d13C CB3
-13
-12
-11
-10
-9
-8
-7
-6
0 20 40 60 80 100 120 140 160 180 200
d18O C2 d13C C2 d18O CB3 d13C CB3 d18O C6 d13C C6
Petera Cloani
reconstituirea cu rezoluie anual a variaiei semnalului izotopic din ultimii 250 ani reconstituire paleoclimatic pentru ultimii cca 180 ka rezultatele arat c nclzirea de la nceputul ultimului interglaciar a precedat cu
cca 10 ka semnalul nregistrat n sedimentele oceanice
Ghearul Scrioara analiza semnalului izotopic din carote de ghea i interpetare pe baza resturilor polinice analiza elementelor minore din carote de ghea i a sursei acestora analiza semnalului izotopic din stalagmite Holocene
Rezultate variaia temperaturii indic o bun corelaie cu indicele EAWR (East Atlantic West Russia) analiza polenului pentru ultimii 2000 ani demonstreaz potenialul utilizrii carotelor de ghea
din peteri pentru reconstituiri paleoclimatice
Nevertebrate fosile din sedimente speleale ca indicator de paleomediu testarea metodei
NOUTATE ABSOLUT potenial indicator de paleomediu
Nevertebrate fosile vechi de 2-4 Ma
Informaii: Paleomediu: vegetatie, temperatur, tip de habitat Hidrologie: viteza de curgere, rata de sedimentare
Nevertebrate fosile ca indicator de paleomediu - validarea metodei (cercetri n curs)
Varsta umpluturii: < 2000 ani Primii ~40 cm = 150 ani (210Pb) Rate de sedimentare i dinamica
depoziional surprinztor de ridicate
Rezultate preliminare: Lacul Zaton
Cavernocypris subterranea stenoterm de rece Fabaeformiscandona cf. latens - oligotermofil
Petera cu Ap din Valea Leului
corelaie ntre frecvena de apariie a speciilor de ostracode de ape reci i scderea proporiei de hematit
demonstreaz posibilitile de validare reciproc a diverilor indicatori de paleomediu
Studiul microorganismelor din sedimente speleale (cercetri n curs)
Bacterii si fungi (ciuperci microscopice)
Analize ADN
Importana
- Concentratie mica = explica buna conservare a fosilelor
- Numeroase bacterii necultivate si necunoscute specii noi, probabil foarte vechi
- Diferenta bacterii/fungi este indicatoare de umiditate/seceta
- Primul studiu pe bacterii fosile din sedimente Pleistocene
Proprietatile magnetice ale sedimentelor: constructia profilului magnetic de referinta pentru ultimii 600000 de ani
Procesele de pedogeneza din ultimii 600 ka sunt
caracterizate de producerea magnetitului fin (superparamagnetic si
monodomeniu).
Dependenta de frecventa a susceptibilitatii magnetice
(magnetitul superparamagnetic)
Variatia susceptibilitatii magnetizarii remanente anhisteretice
(magnetitul monodomeniu)
Proprietatile magnetice ale sedimentelor: proprietatile magnetice ale sedimentelor de pestera
Sedimentele de pestera au o mineralogie feromagnetica complexa (magnetit, hematit , goethit). Semnalul climatic este transportat in pestera prin eroziunea solurilor. Intervalele de optim climatic pot fi puse in evidenta prin prezena abundent a magnetitului superparamagnetic si a celui monodomeniu. Proprietatile magnetice sunt similare cu cele identificate n profilul de referinta construit pe seciunile de loess-paleosol.
Dependenta de frecventa a susceptibilitatii magnetice (magnetitul superparamagnetic)
Variatia susceptibilitatii magnetizarii remanente anhisteretice (magnetitul monodomeniu)
22 articole publicate sau acceptate n reviste indexate ISI (FI cumulat: 45,896)
1 lucrare ntr-o revist indexat BDI
1 monografie aprut la Oxford University Press
2 cri; 10 capitole n cri
37 de comunicri tiinifice (8 comunicri invitate)
5 teze de doctorat susinute
finanarea cercetrilor pentru 9 doctoranzi ( 4 teze n curs)
dezvoltarea i mbuntirea infrastructurii tiinifice pentru 3 laboratoare
4 staii meteorologice automate noi, integrate n reeaua naional
13 tineri cercettori au beneficiat de stagii n laboratoare din strintate
integrarea echipelor de cercetare n proiecte sau reele de cercetare europene (DAPHNE 2; EPOS)
mbuntirea coeziunii echipei de cercetare multidisciplinar i crearea de parteneriate pe termen
lung
REZULTATE
Multumesc!