Löß-Paläoboden-Sequenzen Zentralasiens als Indikatoren einer globalen Kimageschichte des Quartärs?

Abstract

Eine sehr ähnliche Geländeposition der Moränen um 1850 zu den heutigen Gletschern z. B. in den Alpen, in den südöstlichen kanadischen Rockies oder im Tienshan als Ergebnis einer geringen Abnahme der Jahresmitteltemperatur führt zu der Hypothese, daß wesentlich größere quartäre Klimaschwankungen im Bereich von 10(5) Jahren (Glazial-Interglazial-Zyklus) und sogar von 10(4) Jahren (etwa der Länge eines Interglazials) weitestgehend gleichzeitig, jedenfalls im gemäßigten Klimabereich der Nordhemisphäre stattgefunden haben. Dieses Konzept ist wichtig für kontinentale pedostratigraphische Korrelationen: wenn eine Löß-Paläoboden-Abfolge der Brunhes-Epoche mit der δ18O-Tiefseekurve des gleichen Zeitabschnitts in gute Übereinstimmung gebracht werden kann, so müßte man Löß-Paläoboden-Sequenzen des Mittel- und Jung-pleistozäns selbst in verschiedenen Kontinenten miteinander korrelieren, insbesondere pedostratigraphische Lücken feststellen können. Das würde dann die Rekonstruktion einer Klimageschichte der letzten 800.000 Jahre für den gemäßigten Klimabereich der Nordhemisphäre erlauben. Für eine Löß-Boden-Stratigraphie und insbesondere für paläoklimatische Rückschlüsse ist es einerseits notwendig, die Genese der Paläoböden über seine Merkmale zu erschließen. Die meisten Paläoböden sind aber gekappt und vom hangenden Löß sekundär aufgekalkt. Die Bodenmikromorphologie erlaubt jedoch zwischen primären und sekundären Carbonaten zu unterscheiden und z. B. den Prozeß der Tonverlagerung zweifelsfrei zu erkennen. Dies erlaubt die Trennung von typischem Löß, pedogen überprägtem Löß sowie die Ansprache von genetischen Bodenhorizonten wie CB-, BC-, Ah-, Bw-, B- und Bt-Horizonten. Die Löß-Paläoboden-Abfolge der Brunhes-Epoche in Karamaydan/Tadjikistan ist noch wesentlich detaillierter gegliedert als die entsprechende Abfolge in Luochuan/China oder von mitteleuropäischen Lößprofilen mit Ausnahme der Würm-Kalkzeit. So entsprechen z.B. Paläoböden in China oder Mitteleuropa komplizierten Pedokomplexen in Karamaydan. Daher wird die Sequenz von Lössen und stärker entwickelten Böden von Karamaydan als Referenzprofil für die Rekonstruktion der mittel- und jungpleistozänen Klimageschichte vorgeschlagen. Die Löß-Boden-Abfolge erlaubt eine sehr gute Korrelation mit der δ18O-Tiefseekurve von Bassinot et al. (1994), für die präzise astronomische Zeitangaben abgeleitet wurden. Dadurch wird sogar eine Zuordnung von Böden innerhalb eines Pedokomplexes des Referenzprofils von Karamaydan zu Substadien der δ18O-Kurve ermöglicht (Abb. 1). – Für den größeren Teil der Matuyama-Epoche zeigt der mittlere und basale Teil des Lößprofils von Chashmanigar (Tadjikistan) mehr gut ausgebildete Paläoböden als entsprechende Abschnitte der Löß-Boden-Abfolgen von Luochuan/ China (Abb. 2) und sehr viel mehr als in Mitteleuropa. Dabei enthält die altpleistozäne Löß-Boden-Sequenz von Chashmanigar mehrere stratigraphische Lücken, belegt durch Ck- bzw. Ckm-Horizonte, deren zugehörige Paläoböden abgetragen sind. Dennoch ermöglicht diese Sequenz mehr paläoklimatische Informationen bezüglich kalt-trockener Lößzeiten und feuchterer Warmzeiten als die bisher bekannten Tiefseekurven. Für weitere paläoklimatische Interpretationen sind (ton)mineralogische Untersuchungen an den drei Schluff-Fraktionen sowie der Grob- und Mitteltonfraktion (2-0,2 µm) und Feintonfraktion (< 0,2 µm) von Paläoböden mit ihrem jeweiligen Ausgangssubstrat, dazu dem Vergleich des holozänen klimaphytomorphen Bodens notwendig, um Auskunft über Art und Ausmaß der Verwitterung und Tonmineralbildung zu erhalten. Die Ergebnisse zeigen, daß Art und Ausmaß der pedogenen Tonmineralbildung in den Paläoböden der Brunhes-Epoche und den allermeisten Böden der Matuyama-Epoche in Chashmanigar nicht wesentlich von der holozänen Böden abweicht. Daraus darf gefolgert werden, daß die Klimate der Interglaziale, repräsentiert durch B- oder Bt-Horizonte der jung-, mittel- und alt-pleistozänen Paläoböden, klimatisch ähnlich dem des Holozäns gewesen sind.