Η παρούσα μεταπτυχιακή διατριβή σχετικά με τη μελέτη των κλιματικών μεταβολών
του Ανωτέρου Ολοκαίνου με βάση τις παλαιοωκεανογραφικές αναλύσεις στην περιοχή
του Αιγαίου πελάγους. Σκοπός της παρούσας εργασίας είναι η ανασύσταση των
κλιματικών μεταβολών κατά το Ολόκαινο με βάση τη μελέτη κοκκολιθοφόρων στα
θαλάσσια ιζήματα πυρήνων γεωτρήσεων από τον ευρύτερο χώρο του Αιγαίου πελάγους,
στην Βορειοανατολική Μεσόγειο. Πιο συγκεκριμένα πραγματοποιείται λεπτομερής
ανάλυση χρονικών διαστημάτων του πλέον πρόσφατου παρελθόντος, συνδεόμενων σε
αρκετές περιπτώσεις και με την ύπαρξη σαπροπηλικών οριζόντων, ο σχηματισμός των
οποίων συνδέεται με έντονες παλαιοωκεανογραφικές και κλιματικές μεταβολές που
έλαβαν χώρα στη λεκάνη της Ανατολικής Μεσογείου. Η μελέτη επικεντρώνεται στις
κλιματικές και περιβαλλοντικές αλλαγές που συνέβησαν κατά την περίοδο του
τελευταίου κλιματικού κύκλου με κύριο στόχο την αποκρυπτογράφηση της
ευαισθησίας του κλιματικού συστήματος, της σχέσης βιόσφαιρας/ γεώσφαιρας/
θαλάσσιου περιβάλλοντος καθώς και του τρόπου/ ρυθμού με τους οποίους οι
κλιματικές μεταβολές μπορεί να λάβουν χώρα στο μέλλον. Αναλύθηκαν τα ιζήματα
δύο πυρήνων βαρύτητας (SL152, Βόρειο Αιγαίο και ΗCM2/22, νότιο Κρητικό
περιθώριο) καθώς και ιζήματα πυρήνα μικρού μήκους (Μ2, Βόρειο Αιγαίο).
Οι σχετικές αφθονίες των δύο κυριότερων ειδών κοκκολιθοφόρων επέτρεψαν την
εφαρμογή του δείκτη στρωμάτωσης S στις συγκεντρώσεις, όπου S= F/F+E
(F=Florisphaera profunda και E=Emiliania huxleyi). Αυξημένες τιμές του δείκτη S
καταδεικνύουν αυξημένη στρωμάτωση της υδάτινης στήλης που σχετίζεται με θερμές
και υγρές κλιματικές συνθήκες, εισροή γλυκών υδάτων στη λεκάνη ιζηματογένεσης,
αύξηση των θρεπτικών συστατικών και την συνεπακόλουθη αύξηση της πρωτογενούς
παραγωγικότητας. Για την εκτίμηση της καθαρής πρωτογενούς επιφανειακής
παραγωγικότητας (NPP- net primary production) χρησιμοποιήθηκε η εξίσωση
[NPP=885.864+ (138.963*ln (F. profunda %)]. Υψηλές τιμές αυτού σχετίζονται με
την αυξημένη παραγωγικότητα στην ανώτερη ευφωτική ζώνη και κατ’ επέκταση τη
διακοπή της στρωμάτωσης της υδάτινης στήλης των επιφανειακών υδάτων, καθώς και
τη μείωση του βάθους ανάπτυξης του θρεπτοκλινούς, γεγονός που συνδέεται με την
εγκαθίδρυση ψυχρότερων κλιματικών συνθηκών. Αντίθετα, θερμά ύδατα καταδεικνύει
η παρουσία των ειδών Rhabdosphaera spp. και Umbellosphaera tenuis, ενώ
υπερασβεστοποιημένοι μορφότυποι του είδους E. huxleyi είναι ενδεικτικά ψυχρών
συνθηκών. Τέλος, η αφθονία των ειδών Helicosphaera spp. και Braarudosphaera
bigelowii αποτελεί ένδειξη μειωμένης αλατότητας.
Η κατανομή και οι σχετικές αφθονίες των κυριότερων αυτών αντιπροσώπων του
ναννοπλαγκτού, στον πυρήνα HCM2/22 του νοτίου Κρητικού περιθωρίου, είχαν σαν
αποτέλεσμα των αναγνώριση των κλιματικών διακυμάνσεων μεταξύ των ψυχρών και
ξηρών και θερμών και υγρών περιόδων. Συγκεκριμένα, αναγνωρίστηκαν, οι ψυχρές
και ξηρές περίοδοι της ενδιάμεσης (40-25 Ka BP) και τελευταίας φάσης της
τελευταίας παγετώδους περιόδου (25-10Ka BP), όπως και των σύντομων ψυχρών
επεισοδίων Heinrih 3 (32-31Ka BP), του Μέγιστου της τελευταίας παγετώδους
περιόδου (LGM) (18-20Ka BP), Younger Dryas (13-12 Ka BP) και τέλος του σύντομου
ψυχρού επεισοδίου PreBoreal Oscillation (PBO) (11.5-11.0 Ka BP).
Η απόθεση του σαπροπηλικού ορίζοντα S1 που αναγνωρίστηκε ως θερμή και υγρή
περίοδος και στις δύο υπό μελέτη θέσεις της βορειοανατολικής Μεσογείου καλύπτει
το χρονικό διάστημα 9.0-6.5 Ka uncal. BP στο Βόρειο Αιγαίο και 9.8-6.6 Ka
uncal. BP για το νότιο Κρητικό περιθώριο. Ειδικότερα στο Βόρειο Αιγαίο, θέση με
υψηλό ρυθμό ιζηματογένεσης (~25cm/kyr), το διάστημα αυτό χαρακτηρίζεται από την
αφθονία του είδους B. bigelowii που υποδηλώνει χαμηλές τιμές αλατότητας
εξαιτίας της εισροής γλυκών υδάτων, σε αντίθεση με το νότιο Κρητικό περιθώριο
όπου ο ρυθμός ιζηματογένεσης είναι πολύ μικρός της τάξεως των ~4 cm/kyr και η
εμφάνιση του είδους αυτού είναι μηδαμινή. Το ψυχρό κλιματικό γεγονός των 8.2 Ka
BP, το οποίο σχετίζεται με την σύντομη διακοπή της απόθεσης του σαπροπηλού
αναγνωρίζεται από τα αυξημένα ποσοστά των ατόμων του ψυχρού μορφότυπου της E.
huxleyi, τόσο στα ιζήματα του Βορείου Αιγαίου (7.8-7.5 ka uncal. BP) όσο και
του νότιου Κρητικού περιθωρίου ( 8.3-7.8 ka uncal. BP). Με βάση τα αυξημένα
ποσοστά του είδους Rhabdosphaera spp. καθώς και τα υψηλά ποσοστά του δείκτη
στρωμάτωσης S στο Βόρειο Αιγαίο αναγνωρίζεται επίσης μία ακόμη θερμή και υγρή
φάση κατά το Μέσο Ολόκαινο που καλύπτει το χρονικό διάστημα των 4.7 Ka-4.0 Ka
uncal. BP. Ο χαμηλός ρυθμός ιζηματογένεσης και οι σχετικές παλαιοωκεανογραφικές
συνθήκες, δεν επέτρεψαν την εμφανή αποτύπωση και διατήρηση του συμβάντος αυτού
στο νότιο Κρητικό περιθώριο.Τα κλιματικά δεδομένα της τελευταίας χιλιετίας για
το Βόρειο Αιγαίο προέκυψαν από την μελέτη των αδιατάρακτων ιζημάτων του πυρήνα
Μ2 (2.0-0 Ka BP). Οι συγκεντρώσεις των κοκκολιθοφόρων F. profunda και E.
huxleyi που μελετήθηκαν χαρακτηρίζονται από εμφανή κυκλικότητα σε εκατονταετή
κλίμακα (~ 600-400, ~250, ~150 yr BP), επιτρέποντας την αναγνώριση της Υγρής
Ρωμαϊκής περιόδου (2000-1600 yr BP), την ψυχρή περίοδο των Dark Ages (1600-1000
yr BP ),του Θερμού Μεσαιωνικού Μέγιστου (~1000-650 yr BP), αύξηση του θερμού
είδους U. tenuis και μείωση των ψυχρών μορφότυπων E. huxleyi) και της Μικρής
Παγετώδους Εποχής (~650-100 yr BP), αύξηση του ποσοστού των ψυχρών μορφότυπων
E. huxleyi).
(EL)
We investigated the distribution of coccolithophores assemblages in two gravity
cores, one from the North Aegean Sea (SL152) and one from the south Cretan
margin (HCMR2/22), south eastern Mediterranean Sea (SEMS), and one multi core
from the North Aegean Sea (M2), with a focus on the timing and regional
expression of climatic variability in the early Holocene.
In addition, we use of the ratio between Florisphaera profunda (F) and
Emiliania huxleyi (E) abundances: S=F/F+E as stratification index. Abundances
of F. profunda and E. huxleyi generally in the Mediterranean are the dominant
coccolithophores in the lower and upper photic zone respectively. The increase
in S values indicates gradual establishment of stratified conditions in the
water column related to warm conditions and/or fresh water input, and the onset
of a nutrient-rich environment in the deep photic zone. For the estimation of
the net surface primary production (NPP), the equation NPP=885.864+(138.963*ln
(F. profunda %)), was used. The abundances of Helicosphaera spp., together with
Braarudosphaera begelowii have also been used as indicators of salinity
decrease
The distribution and relative abundances of the main representatives of
calcareous nannoplankton assemblages in core HCM2/22 resulted in the
identification of climate fluctuations between cold/warm and dry/ wet periods.
Specifically, the cold and dry intervals of the intermediate (40-25 Ka BP) and
last phase of the Late Glacial (25-10Ka BP) have been recognized, as well as
the short cold episodes: Heinrih 3 (32-31Ka BP), Last glacial Maximum (LGM)
(18-20Ka BP), Younger Dryas (13-12 Ka BP) and PreBoreal Oscillation (PBO)
(11.5-11.0.Ka BP).
Our data indicate that the onset of Holocene climatic optimum, coinciding with
sapropel S1 deposition, occurred earlier in the Aegean Sea (9.0 Ka BP), than in
the south Cretan margin (9.8 Ka BP) and that the accumulation rates of organic
matter (OM) have a clear decreasing gradient from north to south, with higher
values in the Aegean Sea in respect to the south Cretan margin. Higher values
of F.profunda, E. huxleyi and B. bigelowii in the North Aegean site can be
interpreted as the result of elevated marine production and enhanced inflow of
light terrestrial dissolved inorganic carbon during the S1 period. A series of
coolings detected within the S1 depositional interval, may be linked to
outbursts of cold northerly air masses and relevant pulses in the
deep-intermediate water ventilation that caused the S1 interruption between
7.8-7.5 ka uncal. BP in North Aegean and 8.1-7.8 ka uncal. BP and in the South
Cretan margin. Furthermore another warm and wet phase has been detected between
4.7 and 4.0 ka BP in the North Aegean.
High values of Umbellosphaera tenuis and Emiliania huxleyi in North Aegean
multi core M2 record, allowed the detection of the Roman Humid Period
(2000-1600 yr BP), the Dark Ages cold interval, the Medieval Climate Anomaly
(~1000 -650yr BP), and the cold phase of the Little Ice Age (~650-100 yr BP).
(EN)
/aggregator-openarchives/portal/institutions/uoa
