ECOLOGISCHE ARCHEOLOGIE
SAMENVATTING: PARTIM 1
HOOFDSTUK 1: PALEOARCHIEVEN
BRONNEN
• Instrumentele data
• Historische optekeningen
• Natuurlijke klimaatarchieven
o Essentiële indicatoren:
▪ Monotone chronologische sequentie, sommige indicatoren veranderen als
respons op klimaatvariabele, goede signaal/ruis ratio, kalibratie en
transferfuncties
o Wenselijke indicatoren:
▪ Goede resolutie, lange records, geografisch gespreid, goedkoop en eenvoudig te
verzamelen/analyseren
PROXIES
• Indirecte indicator waarmee vroegere klimaatomstandigheden worden gereconstrueerd.
o Koralen
o IJsboringen
o Boomringen
o Kalkafzettingen in grotten
o Sedimenten uit veen, meren, marien milieu
STABIELE ISOTOPEN
DEFINITIE
• Isotopen zijn elementen waarbij het aantal protonen verschilt van het aantal neutronen, maar het
aantal elektronen en de elektrische lading zijn gelijk.
SOORTEN
• Stabiele isotopen: gebruikt als indicatoren
• Niet-stabiele isotopen: vertonen verval en worden gebruikt bij dateringen
RECORDS VAN MARIENE ZUURSTOFISOTOPEN
• Samenstelling zuurstofisotopen carbonaat verandert met temperatuur door 3 processen:
o Stijging watertemperatuur leidt tot daling 18O in calciet.
o Afwijking door organische isotopen in biologisch geproduceerd calciet/opaal.
▪ Beïnvloed door ontogenie, fotosynthese, respiratie,…
o Actuele 18O van zeewater afhankelijk van globale processen en lokale factoren.
▪ IJskapen, neerslag, zoetwater, rivierwater,…
1
, • Reconstructiemogelijkheden
o Temperatuur
o IJskapvolume
o Paleosaliniteit (= zoutgehalte)
AFBEELDING
Deze grafiek toont de tijd in miljoenen jaren op de x-as,
18O op de y-as (links) en de temperatuur op y-as (rechts).
Tussen 55 en 45 miljoen jaar geleden was het 18O
gehalte laag wat wijst op een hogere temperatuur en dus
een afname van de ijskappen (grijze blokjes). 10 miljoen
jaar geleden was het 18O gehalte hoger wat wijst op een
lagere temperatuur en dus een toename van de ijskappen.
KORALEN
KENMERKEN
• > 18°C
• CaCO3
• 1 cm/jaar
• 100 – 400 jaar oud
• Jaarlijkse resolutie (soms seizoenaal)
• 0 – 40 meter diepte (belang fotosynthese)
• Proxy voor oppervlaktetemperatuur v/h zeewater
FOSSIELE KORALEN
• < 0 meter – > 40 meter
ZEESPIEGELCURVES
RELATIEVE ZEESPIEGELCURVE
• Isostatische uplift
o IJskap op continent → continent naar beneden → ijskap smelt → continent naar boven
▪ Zeespiegel daalt want het is het continent die stijgt.
EUSTATISCHE ZEESPIEGELCURVE
• Wereldwijde zeespiegelveranderingen door veranderingen in hoeveelheid water, vorm/capaciteit
van oceaanbekkens,…
LANDBRUGGEN
• Na het Laatste Glaciale Maximum steeg zeespiegel met 120 meter
o Landbruggen (België – GB, Canada – Alaska,…) verdwijnen
▪ Kolonisatie Amerika via landbrug of kustmigratie (= niet landinwaarts)
2
,KALKAFZETTINGEN IN GROTTEN (= SPELEOTHEMS)
KENMERKEN
• CaCO3
• Proxy
o 18O – gehalte
o Temperatuurreconstructie
o Laminae breedte (= laagjes in kalkafzetting) (organisch materiaal)
VORMING
Regen → bodem (met CO2) → koolzuur → lost CaCO3 op in
kalksteenlagen → CO2 ontsnapt in grot → kalk slaat neer in
stalagmiet/…
MOESSON
• Water warmt minder snel op dan een continent. Indien grote verschillen in temperatuur tussen
water en continent ontstaat een luchtdrukverschil en ontstaan grote regenbuien, de Moesson.
Vroeger (rechts) was het 18O gehalte negatief en was de
Moesson sterker. Recenter (links) was het 18O
positiever en was de Moesson zwakker. Vandaag gaat het
18O gehalte opnieuw de negatieve richting op.
Zwakke moesson resulteerde in instorting Chinese
cultuur.
PLANTEN
C3: Bladporiën staan open om CO2 op te nemen en om te zetten
in H2O en O2.
C4: CO2 wordt opgenomen door een andere cel die CO 2
vervolgens geeft aan bladporiën om om te zetten in H2O en O2. Zo
staan de poriën minder lang open en verdampt er minder water.
Ze zijn beter bestand tegen hoge temperaturen.
ISOTOPEN IN EISCHALEN
• Voor kolonisatie mens C3 + C4 planten.
• Na kolonisatie mens C4 planten → meer C3 planten verdwenen door gebruik vuur,…
3
, IJSBORINGEN
KENMERKEN
• Dure techniek
• Goede datering
• Geografisch beperkt
• Jaarlijkse resolutie mogelijk
INFORMATIE OVER ATMOSFEER
• Als sneeuw wordt bedekt met verse sneeuw zal de oude sneeuw zich omvormen tot ijs en zullen
luchtbellen, met hierin stabiele gassen uit de atmosfeer, bewaard worden.
INFORMATIE IN HET IJS
• Temperatuur, windsnelheid/windpatronen, ijsvolume, omvang zee-ijs, vulkanisme, samenstelling
atmosfeer, broeikasgassen, biologische productiviteit, neerslag stofdeeltjes,…
AFBEELDING
Blauw: temperatuurreconstructie
Rood: methaanconcentratie
- Hoger door klimaatsopwarming
Groen: CO2 – concentratie
BOOMRINGEN
KENMERKEN
• Dendrochronologie
• Jaarlijkse/seizoenale resolutie
• Proxy voor temperatuur, neerslag,…
• Oppassen voor dubbelheden (vb. valse ringen)
Segment length curse:
Hoe ouder de boom, hoe dunner de jaarringen.
Hockey stick diagram (Mann):
Stijging (rechts) t.g.v. klimaatsopwarming door toedoen van de
mens.
4
SAMENVATTING: PARTIM 1
HOOFDSTUK 1: PALEOARCHIEVEN
BRONNEN
• Instrumentele data
• Historische optekeningen
• Natuurlijke klimaatarchieven
o Essentiële indicatoren:
▪ Monotone chronologische sequentie, sommige indicatoren veranderen als
respons op klimaatvariabele, goede signaal/ruis ratio, kalibratie en
transferfuncties
o Wenselijke indicatoren:
▪ Goede resolutie, lange records, geografisch gespreid, goedkoop en eenvoudig te
verzamelen/analyseren
PROXIES
• Indirecte indicator waarmee vroegere klimaatomstandigheden worden gereconstrueerd.
o Koralen
o IJsboringen
o Boomringen
o Kalkafzettingen in grotten
o Sedimenten uit veen, meren, marien milieu
STABIELE ISOTOPEN
DEFINITIE
• Isotopen zijn elementen waarbij het aantal protonen verschilt van het aantal neutronen, maar het
aantal elektronen en de elektrische lading zijn gelijk.
SOORTEN
• Stabiele isotopen: gebruikt als indicatoren
• Niet-stabiele isotopen: vertonen verval en worden gebruikt bij dateringen
RECORDS VAN MARIENE ZUURSTOFISOTOPEN
• Samenstelling zuurstofisotopen carbonaat verandert met temperatuur door 3 processen:
o Stijging watertemperatuur leidt tot daling 18O in calciet.
o Afwijking door organische isotopen in biologisch geproduceerd calciet/opaal.
▪ Beïnvloed door ontogenie, fotosynthese, respiratie,…
o Actuele 18O van zeewater afhankelijk van globale processen en lokale factoren.
▪ IJskapen, neerslag, zoetwater, rivierwater,…
1
, • Reconstructiemogelijkheden
o Temperatuur
o IJskapvolume
o Paleosaliniteit (= zoutgehalte)
AFBEELDING
Deze grafiek toont de tijd in miljoenen jaren op de x-as,
18O op de y-as (links) en de temperatuur op y-as (rechts).
Tussen 55 en 45 miljoen jaar geleden was het 18O
gehalte laag wat wijst op een hogere temperatuur en dus
een afname van de ijskappen (grijze blokjes). 10 miljoen
jaar geleden was het 18O gehalte hoger wat wijst op een
lagere temperatuur en dus een toename van de ijskappen.
KORALEN
KENMERKEN
• > 18°C
• CaCO3
• 1 cm/jaar
• 100 – 400 jaar oud
• Jaarlijkse resolutie (soms seizoenaal)
• 0 – 40 meter diepte (belang fotosynthese)
• Proxy voor oppervlaktetemperatuur v/h zeewater
FOSSIELE KORALEN
• < 0 meter – > 40 meter
ZEESPIEGELCURVES
RELATIEVE ZEESPIEGELCURVE
• Isostatische uplift
o IJskap op continent → continent naar beneden → ijskap smelt → continent naar boven
▪ Zeespiegel daalt want het is het continent die stijgt.
EUSTATISCHE ZEESPIEGELCURVE
• Wereldwijde zeespiegelveranderingen door veranderingen in hoeveelheid water, vorm/capaciteit
van oceaanbekkens,…
LANDBRUGGEN
• Na het Laatste Glaciale Maximum steeg zeespiegel met 120 meter
o Landbruggen (België – GB, Canada – Alaska,…) verdwijnen
▪ Kolonisatie Amerika via landbrug of kustmigratie (= niet landinwaarts)
2
,KALKAFZETTINGEN IN GROTTEN (= SPELEOTHEMS)
KENMERKEN
• CaCO3
• Proxy
o 18O – gehalte
o Temperatuurreconstructie
o Laminae breedte (= laagjes in kalkafzetting) (organisch materiaal)
VORMING
Regen → bodem (met CO2) → koolzuur → lost CaCO3 op in
kalksteenlagen → CO2 ontsnapt in grot → kalk slaat neer in
stalagmiet/…
MOESSON
• Water warmt minder snel op dan een continent. Indien grote verschillen in temperatuur tussen
water en continent ontstaat een luchtdrukverschil en ontstaan grote regenbuien, de Moesson.
Vroeger (rechts) was het 18O gehalte negatief en was de
Moesson sterker. Recenter (links) was het 18O
positiever en was de Moesson zwakker. Vandaag gaat het
18O gehalte opnieuw de negatieve richting op.
Zwakke moesson resulteerde in instorting Chinese
cultuur.
PLANTEN
C3: Bladporiën staan open om CO2 op te nemen en om te zetten
in H2O en O2.
C4: CO2 wordt opgenomen door een andere cel die CO 2
vervolgens geeft aan bladporiën om om te zetten in H2O en O2. Zo
staan de poriën minder lang open en verdampt er minder water.
Ze zijn beter bestand tegen hoge temperaturen.
ISOTOPEN IN EISCHALEN
• Voor kolonisatie mens C3 + C4 planten.
• Na kolonisatie mens C4 planten → meer C3 planten verdwenen door gebruik vuur,…
3
, IJSBORINGEN
KENMERKEN
• Dure techniek
• Goede datering
• Geografisch beperkt
• Jaarlijkse resolutie mogelijk
INFORMATIE OVER ATMOSFEER
• Als sneeuw wordt bedekt met verse sneeuw zal de oude sneeuw zich omvormen tot ijs en zullen
luchtbellen, met hierin stabiele gassen uit de atmosfeer, bewaard worden.
INFORMATIE IN HET IJS
• Temperatuur, windsnelheid/windpatronen, ijsvolume, omvang zee-ijs, vulkanisme, samenstelling
atmosfeer, broeikasgassen, biologische productiviteit, neerslag stofdeeltjes,…
AFBEELDING
Blauw: temperatuurreconstructie
Rood: methaanconcentratie
- Hoger door klimaatsopwarming
Groen: CO2 – concentratie
BOOMRINGEN
KENMERKEN
• Dendrochronologie
• Jaarlijkse/seizoenale resolutie
• Proxy voor temperatuur, neerslag,…
• Oppassen voor dubbelheden (vb. valse ringen)
Segment length curse:
Hoe ouder de boom, hoe dunner de jaarringen.
Hockey stick diagram (Mann):
Stijging (rechts) t.g.v. klimaatsopwarming door toedoen van de
mens.
4
