engleski

Speleothem based reconstruction of palaeoclimate variability from OIS 5 to OIS 1 – study of Manita peć Cave (Central Velebit, Croatia)

Sige, kao sekundarni karbonatni sedimenti, posljednjih su desetljeća zauzele značajno mjesto u istraživanjima promjena u okolišu, prvenstveno paleoklimatskim. Svojim izotopnim sastavom (δ18O i δ13C), varijacijama elemenata u tragovima, sastavom fluidnih inkluzija, organskim sadržajem, petrografskim i mineraloškim izmjenama, a posebno mogućnošću da ih se vrlo precizno datira (14C i U-Th) i prostornom distribucijom na područjima koja nisu obuhvaćena istraživanjima jezgri leda i dubokomorskih sedimenata, predstavljaju vrlo vrijedne arhive zapisa paleookolišnih promjena. S ciljem rekonstrukcije kvartarnih paleookolišnih promjena u sjevernoj Dalmaciji, provedena su istraživanja siga iz Manite peći (570 m n.m.) te recentnih uvjeta taloženja u spilji. Naime, vjerodostojan zapis promjena uvjeta taloženja dat će jedino sigovina taložena u izotopnoj ravnoteži sa spiljskom vodom iz koje kristalizira, jer u tom slučaju, na izotopnu frakcionaciju kisikovih stabilnih izotopa (16O i 18O) utječe jedino temperatura. S obzirom da u slučaju recentnih ravnotežnih uvjeta možemo pretpostaviti da se i u prošlosti taloženje odvijalo u izotopnoj ravnoteži (Mickler et al., 2004.), proveden je monitoring današnjih uvjeta. Na mjesečnoj je bazi analiziran izotopni sastav oborina i prokapnice (δ2H i δ18O), praćena je temperatura i relativna vlažnost zraka na površini i u spilji, te je analiziran recentni kalcit (δ18O i δ13C) istaložen tijekom monitoringa. Da se taloženje u prošlosti zaista odvijalo u izotopnoj ravnoteži, potvrdili su i Hendy testovi na 7 proslojaka sige, te replicirani zapis iz dvije različite sige, MP2 i MP3. Na sigama je duž osi rasta napravljeno oko 600 analiza stabilnih izotopa (δ18O i δ13C) u rezoluciji od 1 mm, dok je vremenski raspon rasta i izotopnih varijacija određen na temelju 27 datiranih uzoraka kalcita (24 U-Th i 3 14C datacije). Sige su se taložile između OIS 5 i OIS 1 i to u intervalima 106-46 ka i 13-5 ka. Taloženje tijekom LGM-a (OIS 2) nije zabilježeno, dok je također hladni OIS 4 karakteriziran negativnijim δ18O vrijednostima. Topla razdoblja obilježena su višim δ18O vrijednostima što se trendom podudara s izotopnim zapisima iz jezgri grendlandskog leda (NGRIP), kao i izotopnim varijacijama siga sjevernoalpskih spilja (Boch et al., 2011) i turske spilje Sofular (Fleitmann et al., 2009). Istovremeni zapisi, ali suprotnog trenda zabilježeni u talijanskoj spilji Antro del Corchia Cave (Zanchetta et al., 2007) i izraelskim spiljama Soreq i Pequin (Bar- Matthews et al., 2003) upućuju na dominaciju tzv. amount effect-a (snižavanje δ18O vrijednosti zbog značajno veće količine oborina tijekom toplijih razdoblja) što očito nije bio slučaj u području Manite peći. Literatura: MICKLER P.J., BANNER J.L., STERN L., ASMEROM Y., EDWARDS R.L., ITO E. (2004): Stable isotope variations in modern tropical speleothems: Evaluating equilibrium vs. kinetic isotope effects.- Geochim. Cosmochim. Acta, 68/21, 4381-4393. BAR-MATTHEWS, M., AYALON, A., GILMOUR, M., MATTHEWS, A., HAWKESWORTH, C.J. (2003): Sea- land oxygen isotopic relationships from planktonic foraminifera and speleothems in the Eastern Mediterranean region and their implication for paleorainfall during interglacial intervals.- Geochim. Cosmochim. Acta, 67/17, 3181-3199. BOCH, R., CHENG, H., SPÖTL, C., EDWARDS, R. L., WANG, X., HÄUSELMANN, PH. (2011): NALPS: a precisely dated European climate record 120–60 ka.- Clim. Past. 7, 1247-1259. FLEITMANN, D., CHENG, H., BADERTSCHER, S., EDWARDS, R.L., MUDELSEE, M., GOKTURK, O.M., FANKHAUSER, A., PICKERING, R., RAIBLE, C.C., MATTER, A., KRAMERS, J, TUYSUZ, O. (2009): Timing and climatic imprint of Greenland interstadials recorded in stalagmites from Northern Turkey.- Geophys. Res. Lett. 36. L19707. ZANCHETTA, G., DRYSDALE, R.N., HELLSTROM, J.C., FALLICK, A.E., ISOLA, I., GAGAN, M.K., PARESCHI, M.T. (2007): Enhanced rainfall in the Western Mediterranean during deposition of sapropel S1: stalagmite evidence from Corchia cave (Central Italy).- Quat. Sci. Rev. 26/3-4, 279-286.

palaeoclimate changes; Quaternary; speleothems; stable isotopes; Velebit Mt; Croatia

Projekt Sveučilišta u Zadru 60200 (2012-2015): Rekonstrukcija regionalnih paleoklimatskih promjena – zapisi iz siga sjeverne Dalmacije