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231Pa/230Th-Verhältnisse im Auftriebsgebiet vor Südwest-Afrika - ein Tracer für Paläoproduktivität und Ozeanzirkulation?

Reuter, Sibylle

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PDF, German
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Abstract

An vier Kernen aus dem Kap- und Angolabecken wurden Profile von Th-, U-Isotopen und 231Pa gemessen. Die Lokationen der Kerne aus dem Kapbecken liegen im Auftriebsgebiet vor Namibia, wobei der Kern aus dem Angolabecken aus dem offenen Ozean stammt. Während der Kern im offenen Ozean über die letzten ca. 70 ka weder im 230Th-normierten Partikelfluss noch im terrigenen Eintrag zeitliche Variationen zeigt, weisen die Kerne aus den aus den Randgebieten ein gegensätzliches Verhalten auf. Einer generellen Erhöhung des terrigenen Eintrags im Glazial steht eine Erniedrigung des Partikelflusses im Vergleich zum Holozän gegenüber. Die aus den sehr hohen Urangehalten berechnete Eindringtiefe des Sauerstoffs zeigt im Glazial und Holozän deutliche Variationen. Der Vergleich der Redoxtiefe mit den Kohlenstoffflüssen zeigt, dass die beobachteten Minima in den Sauerstoffeindringtiefen auf einen geringeren Sauerstoffgehalt im Bodenwasser zurückzuführen sind. Die gemessenen 231Pa/230Th-Verhältnisse weisen darauf hin, dass in bestimmten Zeitabschnitten der glazialen Ozeanzirkulation die Produktion von NADW kurzzeitig stark reduziert war. Diese Zeitabschnitte korrelieren mit einer Verschiebung des antarktischen Polarfrontensystems nach Norden. Aus der Bilanzierung der holozänen Verteilung von 231Pa folgt, dass ein Transport von 231Pa aus dem offenen Ozean in die Hochproduktivitätsgebiete stattfindet. Daher ist die Verwendung des 231Pa/230Th-Verhälnisses als reiner Zirkulationstracer ohne eine sorgfältige Berücksichtigung der Massenbilanzierung nicht möglich.

Translation of abstract (English)

Th-, U-isotopes and 231Pa were measured in four cores from the Cape- and Angola Basin. The cores in the Cape Basin are located in the upwelling area off Namibia, the core in the Angola Basin in the open ocean. Over the past ca. 70 ka, the open ocean core shows no temporal variation in both the 230Th-normalized particle flux and the terrigeneous input. In contrast, the cores in the margin area display an increase in terrigeneous input during glacial times with a simultaneous decrease in particle flux. The depth of the redoxcline, which is derived from the very high uranium contents, shows significant variations in the Glacial and the Holocene. Comparison of the depth of the redoxcline with the flux of organic carbon reveals that observed minima of the oxygen penetration depth are caused by a low oxygen content in the bottom water. The measured 231Pa/230Th-ratios indicate, that during certain intervals of the glacial ocean circulation the production of NADW was temporarily strongly reduced. These intervals correlate with the northward shift of the Antarctic Polar Frontal System. From the mass balance of the Holocene distribution of 231Pa it is concluded that 231Pa is transported from the open ocean into the high productivity areas. The use of the 231Pa/230Th-ratio as a tracer for ocean circulation without a careful mass balance should thus be met with caution.

Item Type: Dissertation
Supervisor: Mangini, Prof. Dr. Augusto
Date of thesis defense: 23 July 2003
Date Deposited: 01 Mar 2004 14:46
Date: 2003
Faculties / Institutes: The Faculty of Physics and Astronomy > Institute of Environmental Physics
Subjects: 530 Physics
Controlled Keywords: Protactinium-231, Thoriumisotop, Urananreicherung, Atlantischer Ozean <Südost>, Paläoklima
Uncontrolled Keywords: Kap- und Angolabecken , 231Pa/230Th -Verhältnis , Paläoproduktivität , Partikelfluss , OzeanzirkulationCape- and Angola Basin , 231Pa/230Th-ratio , palaeoproductivity , particle flux , ocean circulation
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