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Monsun
Indus, Pakistan (Quelle: A. Majeed/AFP, www.stern.de)
Literatur
Gornitz, Vivien (Ed.) 2009. Encyclopedia of Paleoclimatology and Ancient
Environments. – Series: Encyclopedia of Earth Sciences Series, Springer,
1049 Seiten, [426,93 €]
An, Z. et al. 2001. Evolution of Asian monsoons and phased uplift of the
Himalaya-Tibetan plateau since Late Miocene times. – Nature, 411, 62-66.
Olsen, P.E. 1986. A 40-million-year lake record of Early Mesozoic orbital
climatic forcing. – Science, 234, 842-848.
Rea, D.K. et al. 1998. Late Cenozoic aeolian deposition in the North Pacific:
Asian drying, Tibetan uplift, and cooling of the Northern Hemisphere. –
Paleoceanography, 13, 215-224.
Sun, X & Wang P 2005. How old is the Asian monsoon system?
Paleobotanical records from China. – Palaeo3, 222, 181-222.
Monsun
arabisch “mausim” = Jahreszeit der Winde
Differentielle Erwärmung der Luftmassen über
Land und Wasser (Wärmekapazität) in den Tropen
erzeugt Druckunterschiede, die durch Winde
ausgeglichen werden
Indischer Monsun
Entwicklung im späten Oligozän bis frühem
Miozän
Intensivierung ~8.5 Ma
Sedimentäre Archive
Marine Sedimente (Pazifik, Indik)
Höhlenablagerungen (Oman)
Moorablagerungen (Tibet, Hong et al. 2003)
Paläoböden, Löss
Seesedimente
Fluviatile Sedimente (Bengalfächer)
Proxies für Humidität, Abfluss, Temperatur, Windstärke
Baumringe (Dicke, Isotopen)
Zellulose (Isotopen)
Foraminiferen (Faunenhäufigkeit)
Seespiegelschwankungen
Korngröße der Feinfraktion
Pollen (Vegetationsvergesellschatung)
Indischer Sommermonsun
In den letzten 12 000 Jahren
•Torfprofil in Hongyuan, östl. Tibet-Plateau
•Höhe: 3466 m NN
•MAT: 1°C, MAP: 700 mm (heute)
•Feuchtigkeitszufuhr: während der Wachstumsperiode
mit dem Sommermonsun
Hong et al. 2003, EPSL
Indischer Sommermonsun
In den letzten 12 000 Jahren
•Torfprofil in Hongyuan, östl. Tibet-Plateau
•Höhe: 3466 m NN
•MAT: 1°C, MAP: 700 mm (heute)
•Feuchtigkeitszufuhr: während der Wachstumsperiode
mit dem Sommermonsun
•Stratigraphie: AMS 14C Alter
Hong et al. 2003, EPSL
Indischer Sommermonsun
In den letzten 12 000 Jahren
•Torfprofil in Hongyuan, östl. Tibet-Plateau
•Höhe: 3466 m NN
•MAT: 1°C, MAP: 700 mm (heute)
•Feuchtigkeitszufuhr: während der Wachstumsperiode
mit dem Sommermonsun
•Stratigraphie: AMS 14C Alter
Hong et al. 2003, EPSL
Proxy:
C-Isotopie in Zellulose
von C3-Pflanzen
Mechanismus:
Isotopenfraktionierung
= f(Humidität, T)
= f(Monsunintensität)
Indischer Sommermonsun
In den letzten 12 000 Jahren
Ergebnisse:
Geringere Isotopenfraktionierung bei geringerem
Wasserangebot während der Kaltphasen
Hong et al. 2003, EPSL
Ergebnisse:
Abgeschwächter Monsun
während Phasen der
Abkühlung im Nordatlantik (z.
B. Jüngere Dryas, 4200 BP,
Kleine Eiszeit)
Indischer Sommermonsun
In den letzten 12 000 Jahren
723A
•Marine Abfolge, Indischer Ozean
•Upwelling-Gebiet
• Uwelling-Intensität und Abkühlung hängt von der
Intensität des Sommermonsuns ab
•Stratigraphie: 14C-Datierung (Kreuze)
Gupta et al. 2003, Nature
Proxy:
Häufigkeit von G. bulloides
Mechanismus:
Kaltwasserform
Vorkommen in den Tropen
nur in Upwelling-Gebieten
Ergebnis:
Schwaches Upwelling =
schwacher Sommermonsun
Vergleich mariner und
terrestrischer MonsunProxies
Monsun-Intensität und Wege der Westwind-Jetstream
Quelle: Tada et al. 2012, IODP Drilling Proposal
Zeitskalen der Monsun-Variabilität
Wang et al. 2005
Die zwei schwarzen Peaks bei 41- und 23-ky sind die orbitalen Perioden, die nahezu
alle Variabilität der solaren Einstrahlung steuern.
Perm-Trias Mega-Monsun
1 Ozean & 1 Kontinent in den Tropen
Extreme Kontinentalität
Sedimentäre Überlieferung in NAmerika (Newark Becken, Colorado
Plateau)
Fluteau et al. 2001
Seespiegelschwankungen
als Proxy für
Monsunintensität
Olsen & Kent 1996
O-Trias, Colorado-Plateau
Stratigraphie und Fazies im Newark Becken
Newark Supergroup mit lakustrinen (grau) und fluviatilen Sedimenten (weiß)
sowie extrusiven Basalten (schwarz).
Olsen 1986
Van Houten Zyklen als Maß für die Wassertiefe
Olsen 1986
Van Houten Zyklen als Maß für die Wassertiefe
Zwei representative Van Houten
Zyklen, Lockatong Formation,
Tradesville, Pennsylvania
Playa
Wechsellagerung Playa
und Flacher See
Flacher See mit Trockenrissen
Tiefer ganzjähriger See
Sehr flacher See
Olsen 1986
Orbitale Steuerung von Seespiegelschwankungen
-Seespiegelschwankungen im NewarkBecken mit 20-ka, 100-ka, und 400-ka
Zyklen
- Durchschnittliche Spektralabschätzung
im Newark-See im Vergleich zum
heutigen Präzessionsspektrum
Olsen & Kent 1996, Ruddiman 2001
Perm-Trias Mega-Monsun
Ergebnisse Newark Becken (10°N)
•Lakustrine Sedimente (mikrolaminierte Tonsteine) – Saisonalität
•7 000 m Profil mit präzessionsbezogenen Perioden von Seespiegelschwankungen
•100 kyr und 400 kyr Modulation der Amplitude
•Typisches Tropensignal
•Monsunartiges Klima für Seespiegelschwankungen
•Abwesenheit von Obliquität: keine Beziehung zu Klimasystemen der höheren
Breiten
Zeitskalen der Monsun-Variabilität
Wang et al. 2005
Entwicklung des heutigen Monsuns
Wann und wie entwickelte sich der heutige Indische Monsun?
3 Faktoren
-Plateau Hebung
-Land-Meerverteilung
-Schließung von ozeanischen Gateways
An et al. 2001
Klimarecords
-Löß-Plateau in China
-Tiefseesedimente (Arabisches Meer,
Mittelmeer, Südchinesisches Meer)
-Synorogene Becken
Datensätze des Asiatischen Monsuns und der Ariditätsentwicklung seit 12 Ma
Indonesischer Gateway
Datierung von Störungen
C3-C4 Pflanzen-Umstellung
Kaltwasserform
Upwelling durch
Monsun
Verstärkte
Aridität und
Windenergie
An et al 2001, Wang et al. 2003,
Rea et al. 1998