Holozäne Temperatur auf der iberischen Halbinsel, rekonstruiert mit Insekten-Subfossilien.

Reste von Chironomiden-Subfossilien, eine mückenähnliche Insektenart, wurden in einer Studie verwendet, um die Temperatur der iberischen Halbinsel im Holozän, der geologischen Periode von vor 11.000 Jahren bis heute, zu rekonstruieren. Die Ergebnisse der Studie belegen einige der Klimamuster des Holozäns, die von anderen Methoden vorgeschlagen wurden: ein Anstieg der Temperaturen zu Beginn und am Ende der Periode, höhere Temperaturen während des Holozäns Klima Optimum und ein Rückgang der Temperaturen nach Beginn des Spätholozäns. Die Studie, veröffentlicht in der Zeitschrift The Holocene, ist die erste Rekonstruktion der Temperatur der Halbinsel in diesem Zeitraum mit diesem Indikator. Laut den Forschern ist dies ein vielversprechendes Werkzeug, um die Entwicklung des Klimas im Laufe der Geschichte und die wichtigsten natürlichen und anthropischen Klimaänderungen zu verstehen, die die Ökosysteme vor den instrumentellen Aufzeichnungen geprägt haben.

An der Studie nehmen der Forscher Pol Tarrats, Mitglied der Forschungsgruppe Süßwasserökologie, Hydrologie und Management (FEHM) der UB und Erstautor des Artikels, und die Forscher Miguel Cañedo-Argüelles, Narcís Prat und Maria Rieradevall aus derselben Gruppe teil; Blas Valero-Garcés und Penélope González-Sampériz, vom Pyrenäen-Institut für Ökologie (IPE-CSIC), und Oliver Heiri, von der Universität Bern (Schweiz).

Paläoklima-Indikatoren in der Larvenphase

Chironomidae gehören zur Familie der Nematocera (Diptera-Ordnung), ähnlich wie Moskitos. Diese Insekten sind weltweit reichlich vorhanden und ändern Geschlecht und Menge je nach Temperatur, in der sie leben, so dass sie ein guter Indikator für diese Klimavariable sind. Die Forschungsstudie wurde im Basa de la Mora See (Huesca) durchgeführt, wo die Forscher die notwendigen Sedimente entnahmen, um die Studie durchzuführen.

„In Bezug auf die Aufzeichnungen der Chironomidae ist das Ziel jeder paläoökologischen Rekonstruktionsstudie, die Larvenkapseln zu erhalten, da dies die Larvenphase der Insekten ist, die sich in den Sedimenten entwickelt und aus der subfossile Überreste gewonnen werden“, sagt Miguel Cañedo-Argüelles, Postdoc-Forscher aus dem Department of Evolutionary Biology, Ecology and Environmental der UB. Subfossilien sind biologische Überreste, deren Fossilierungsprozess aufgrund der Art und Weise, wie sie im Sediment vergraben wurden, nicht abgeschlossen ist und die immer noch organische Substanzen enthalten, die analysiert werden können.

Diese wurden von der IPE-CSIC Forschungsgruppe Quaternäre Paläoumgebungen aufgenommen, um eine Sequenz über die gesamte Holozänzeit zu erhalten. Die Annäherung der Temperaturen wird durch den Vergleich der Zusammensetzung der Insekten aus der Sedimentprobe über die Sequenz der Studie mit einer Kalibrierungsgrundlage aus vielen Proben von Chironomidae, die in der Gegenwart entnommen werden und mit Temperaturänderungen verbunden sind, erreicht.

„In unserem Fall hatten wir dieses Vergleichselement, das im Untersuchungsgebiet (Pyrenäen) üblich ist, nicht, so dass die Sequenz, die wir im Basa de la Mora-See erhalten haben, mit den Ergebnissen einer Studie verglichen wurde, die in Europa am weitesten entwickelt und verwendet wurde und an 274 Seen in der Schweiz und Norwegen durchgeführt wurde“, sagt Pol Tarrats.

Regionale Unterschiede bei anderen Rekonstruktionen

Die Ergebnisse der Studie zeigen einen Temperaturanstieg zu Beginn des Holozäns und erreichen die höchsten Werte im Holozän-Klima-Optimum (vor etwa 7.800 Jahren). Es gibt auch hohe Temperaturen bis vor etwa 6.000 Jahren, als ein Temperaturrückgang begann und zu den niedrigsten Werten in der ersten Stufe des späten Holozäns führte (vor etwa 4.200 und 2.000 Jahren).

Schließlich entdeckten die Forscher einen Temperaturanstieg in den letzten zwei Jahrtausenden, aber sie glauben, dass sie mit diesen Daten vorsichtig sein müssen. „Wir können den beobachteten Anstieg der Rekonstruktionsergebnisse nur aus einem Temperaturanstieg nicht garantieren, wir können andere Variablen nicht ausschließen, die auf anderen Ebenen Einfluss nehmen können, wie z.B. die allmähliche Zunahme der anthropischen Aktivität in der Region, die die Gemeinschaft der Chironomidae auf Arten verändern kann, die sich an höhere Temperaturen anpassen, aber es gibt auch menschliche Einflussindikatoren“, sagt Narcís Prat.

Obwohl diese Schlussfolgerungen mit anderen Paläoklima-Rekonstruktionen übereinstimmen können, zeigen die Ergebnisse auch einige Divergenzen auf regionaler Ebene. „Diese Unterschiede können auftreten, da einige Indikatoren auf unterschiedliche saisonale Anzeichen hinweisen. Chironomidae sind daher Indikatoren für die Temperatur im Sommer, während andere wie Chrysophite oder Alkenone mit den Winter-/Frühlingstemperaturen zusammenhängen“, sagt die Forscherin.

Ein Werkzeug zur Bewertung von Klimatrends

Die Klimarekonstruktion der Vergangenheit im Allgemeinen und der Temperaturen im Besonderen ist ein relevantes Instrument zur Bewertung aktueller Klimatrends im Zusammenhang mit dem Klimawandel. Für die Forscher ist die Methodik, die sie in dieser Studie verwenden, „ein interessantes Werkzeug, um Muster über die Entwicklung der Temperatur im Holozän zu kontrastieren, zu bestätigen und zu widerlegen, sowie weitere Indikatoren zur Rekonstruktion der Temperaturen hinzuzufügen, um in diesem Studiengebiet Fortschritte zu erzielen“.

In diesem Sinne ist es das Ziel des Forschungsteams, eine Vergleichsbasis zu entwickeln, um die gegenwärtigen Chironomidae-Gemeinschaften in verschiedenen geografischen Gebieten der Iberischen Halbinsel mit der Temperatur zu verbinden. „Dies würde es uns ermöglichen, einerseits den Einfluss der Temperatur bei der Erklärung der Verteilung der verschiedenen Arten zu bestätigen und andererseits spezifische Übertragungsfunktionen für jedes Gebiet zu nutzen, die den nächsten Studien zur Rekonstruktion der Temperaturen aus der iberischen Halbinsel Chironomidae eine höhere Präzision und Stärke verleihen würden“, schließt Miguel Cañedo-Argüelles.

Mehr Informationen:
Pol Tarrats et al. Chironomid schlossen auf die Temperaturrekonstruktion des Holozäns im Basa de la Mora See (Zentralpyrenäen), The Holocene (2018). DOI: 10.1177/0959683618788662

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