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Holocene Caribbean climate variability reconstructed from speleothems from western Cuba

Fensterer, Claudia

German Title: Holozäne Klimavariabilität in der Karibik rekonstruiert mit Stalagmiten aus Kuba

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Abstract

Proxy records o ffer a high potential tool to investigate past climate variability. Stalagmites as a natural archive have the advantage that they are absolutely datable and past changes in precipitation or temperature can be highly resolved by the use of stable isotopes such as d18O and d13C. This study uses three stalagmites from north-western Cuba to investigate past precipitation variability in the Northern Caribbean. The records cover the whole Holocene and reveal variability on several time scales. Frequency analysis initially suggest solar forcing as a main driver, but it is shown that a high correlation to Northern Atlantic sea surface temperature, namely the Atlantic multidecadal oscillation, exist. This connection is visible on multidecadal as well as millennial time scales, i. e. the Bond cycles. During North Atlantic cold events, such as the Little Ice Age, the Bond events, the 8.2 ka event and the Younger Dryas, the Cuban records show drier conditions. A possible driver is the strength of the thermohaline circulation. If the thermohaline circulation is in a weaker phase, lower North Atlantic sea surface temperatures are possibly leading to a southward Inter-tropical convergence zone and drier conditions in Cuba. The records also reveal close connection to the Pacifi c El Nino-Southern Oscillation, which might be driven by the Atlantic itself. This study off ers the first continuous Holocene stalagmite records from the Caribbean region and further contribute to the understanding of Atlantic and Pacifi c teleconnections on Northern Caribbean climate variability during the Holocene.

Translation of abstract (German)

Klimaarchive bieten ein großes Potential um die natürliche Klimavariabilität der Vergangenheit zu untersuchen. Stalagmiten haben den Vorteil der absoluten Datierbarkeit und vergangene Schwankungen in Niederschlag oder Temperatur können hochaufgelöst durch stabile Isotope wie d18O und d13C rekonstruiert werden. Die vorliegende Studie verwendet drei Stalagmiten aus Nord-West Kuba um die Niederschlagsvariabilität der Vergangenheit in der nördlichen Karibik zu untersuchen. Die Archive decken das gesamte Holozän ab und zeigen eine Variabilität auf verschiedenen Zeitskalen. Frequenzanalysen deuten auf eine solare Modulation des Niederschlags hin, aber es wird gezeigt, dass eine wichtige Verbindung zu Nord Atlantischen Meeresoberflächentemperaturen, der Atlantisch Multidekadischen Oszillation, existiert. Diese Verbindung ist sichtbar auf multidekadischen Zeitskalen, aber auch auf Jahrtausenden, den Bond-Zyklen. Während Kältepisoden im Nordatlantik, wie z. B. in der kleinen Eiszeit, den Bond-Events, dem 8.2 ka-Event und der Jüngeren Dryas, zeigen die kubanischen Stalagmiten trockenere Bedingungen. Ein möglicher Antriebsmechanismus ist die Stärke der thermohalinen Zirkulation. Ist die thermohaline Zirkulation in einer schwächeren Phase, so sinken Nordatlantische Meeresoberflächentemperaturen, was zu einer südlichen Verschiebung der Innertropische Konvergenzzone und trockeneren Bedingungen in Kuba führt. Die Archive deuten auch auf eine Verbindung zur Pazi fischen El Nino-Südlichen Oszillation hin, die möglicherweise von dem Atlantik selbst gesteuert wird. Die vorliegende Studie stellt die ersten Stalagmiten Archive des Karibischen Raumes vor, die das komplette Holozän abdecken und trägt zum Verständnis der Einflüsse von Atlantischen und Pazifi schen Telekonnektionen auf die Niederschlagsvariabilität im Holozän in der nördlichen Karibik bei.

Item Type: Dissertation
Supervisor: Mangini, Prof. Dr. Augusto
Date of thesis defense: 1. February 2011
Date Deposited: 15. Feb 2011 11:12
Date: 2011
Faculties / Institutes: Service facilities > Heidelberger Akademie der Wissenschaften
Subjects: 530 Physics
Controlled Keywords: Paläoklima, Stalagmit, Karibik, Holozän, Rekonstruktion
Uncontrolled Keywords: Climate reconstruction , Stalagmite , Caribbean , Holocene
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