Onderzoeksproject EV/10 (Onderzoeksactie EV)
Om een beter inzicht te krijgen in de klimaatsveranderingen uit het verleden en in de eventuele interhemisferische teleconnecties tussen bepaalde klimaatsprocessen, is het nodig om continue klimaatsregistraties te bestuderen uit verschillende sleutelgebieden van onze Planeet. De bedoeling van dit project is om te voorzien in een nieuw sedimentair "logboek" van paleo-neerslaginstensiteit in het Chileense Lake District (SW Zuid Amerika) voor de voorbije 12000 jaar, met de bedoeling de regionale impact van "El Niño Southern Oscillation" (ENSO) te bestuderen en eventuele teleconnecties met de noordelijke hemisfeer (in het bijzonder de Noord-Atlantische regio) te onderzoeken. Neerslag in het Lake District (39°- 41°S) wordt voornamelijk gecontroleerd door westenwinden, die vochtige polaire lucht van de Stille Oceaan aanvoeren en door de topografie van de Andes. ENSO-jaren in dit gebied worden gekenmerkt door positieve neerslag-anomalieen, die in de meersedimenten opgetekend liggen als veranderingen in flux en processen van terrigene sedimentatie, bv. onder de vorm van vloedafzettingen. Speciale aandacht zal besteed worden aan de studie van abrupte klimaatsveranderingen op millennium-tijdsschaal (zoals de "Kleine IJstijd") gedurende het Holoceen en hun invloed op het ENSO-systeem, maar ook aan de studie van pluri-decennale cycliciteiten (bv. 50-60 jaar) in ENSO-intensiteit, temeer omdat recent onderzoek heeft aangetoond dat deze wellicht een globale impact kunnen hebben omdat ze gelinkt zijn met anomalieen in thermo-haliene oceanische circulatie.
Dit voorstel is gebaseerd op een multidisciplinaire analyse van vier lange sedimentkernen uit twee geselecteerde meren uit het Lake District. Een eerste verkenning van de lacustriene opvulling zal verricht worden met behulp van hoge-resolutie reflectie-seismische profielen in de 17 meren. De twee interessantste meren zullen vervolgens in meer detail seismisch onderzocht worden, hetgeen zal toelaten per meer twee locaties te selecteren voor het plaatsen van lange sedimentkernen (een in een proximaal en een in een distaal afzettingsmilieu). Veldwerk rond de meren zal toelaten om de brongesteenten en -mineralogieen van de sedimenten te karakteriseren en om de hedendaagse vegetatie en de geomorfologie van het drainagebekken te bestuderen. Bemonsteringen van het oppervlakkige sediment in de meren zullen een inzicht verschaffen in de ruimtelijke variabiliteit in hedendaagse sedimenttoevoer en -dispersie in de meerbekkens. Vervolgens zullen de sedimentkernen zelf op multidisciplinaire wijize geanalyseerd worden, met o.m. de studie van de fysische eigenschappen, sedimentaire structuren, mineralogie, ouderdomsbepaling, tephrochronologie en pollenonderzoek. De ouderdom van de kernen zal bepaald worden door middel van 210Pb, 137Cs en 14C dateringen en door correlatie van sedimentaire "events" met historische waarnemingen (overstromingen, bosbranden, aardbevingen, vulkanische eruptie, menselijke impact,..) sinds 1575 AD met vergelijkbare pre-historische gebeurtenissen. De meest geschikte sedimentaire proxy voor neerslag (kleimineralogie, korrelgrootte, laminatie, magnetische susceptibiliteit,...) zal zorgvuldig geselecteerd worden na een eerste analyse van de kernen.
Het uiteindelijke resultaat zal dus een goed-gedateerde, hoge-resolutie, multi-proxy registratie zijn van Holocene variaties in terrigene sediment aanvoer. Deze registratie zal gecombineered worden met de pollen-registratie van veranderingen in vegetatie, met de tephrostratigrafie en met de regionale seismische stratigrafie, met als uiteindelijke bedoeling de veranderingen in paleo-milieu en/of paleo-klimaat te bestuderen die de meren en hun drainagebekkens beinvloed hebben, en dit in termen van variaties in neerslagintensiteit en in temperatuur.
Lineaire en evolutieve spectraalanalysetechnieken, in combinatie met statistische methodes, zullen toegepast worden om de variabiliteit van de multi-proxy registratie te bestuderen en om de ENSO-cycliciteiten en het voorkomen van decennale tot millennium-tijdsschaal klimaatsveranderingen aan het licht te brengen. De resultaten van de spectraalanalyse en van de paleoklimaatsrecontructies zullen vergeleken worden en geconfronteerd worden met een aantal 2-D en 3-D klimaatmodellen, met de bedoeling eventuele interhemisferische teleconnecties te achterhalen, maar ook om de evolutie van het klimaat in respons op natuurlijke of antropogene factoren beter te begrijpen.
Methodologie
Het project stoelt op een multidisciplinaire analyse van lange sedimentkernen uit twee geselecteerde meren uit het Lake District. Gedetailleerde verkenning zal toelaten de meest geschikte meren te kiezen en in deze meren de meest geschikte locaties vast te leggen voor het nemen van de sedimentkernen. Veldwerk rond de meren zal toelaten om de brongesteenten, de hedendaagse vegetatie en de geomorfologie van het drainagebekken te bestuderen. De sedimentkernen zelf zullen op multidisciplinaire wijze geanalyseerd worden, met o.m. de studie van de fysische eigenschappen, sedimentaire structuren, mineralogie, ouderdomsbepaling, tephrochronologie en pollen-onderzoek. Het uiteindelijke resultaat van deze analyse zal een goed-gedateerde, hoge-resolutie, multi-proxy registratie zijn van veranderingen in paleo-milieu en/of paleo-klimaat die de meren en hun drainagebekkens beïnvloed hebben, en dit in termen van variaties in neerslag-intensiteit en temperatuur. Speciale analysetechnieken zullen tenslotte aangewend worden om de variabiliteit van deze multi-proxy registratie te bestuderen en om de ENSO-cycliciteiten en het eventuele voorkomen van klimaatsveranderingen op decennale tot millennium-tijdsschaal aan het licht te brengen. De resultaten hiervan zullen geconfronteerd worden met bestaande klimaatmodellen, met de bedoeling eventuele lange-afstands-interacties te achterhalen, maar ook om de evolutie van het klimaat in respons op natuurlijke of antropogene factoren beter te begrijpen.
Interactie tussen de verschillende partners
De projecttaken zullen door de drie projectpartners gezamenlijk worden uitgevoerd, in nauwe samenspraak met de voornaamste onderaannemers en de Chileense medewerkers.
Verwachte resultaten
Het eindresultaat van het project zal een goed-gedateerde, hoge-resolutie, multi-proxy registratie zijn van variaties in neerslag en temperatuur in Zuid Chili voor de voorbije 10000 jaar, en van de effecten en evolutie van het ENSO-systeem voor deze periode. Zulk een registratie is belangrijk om onze kennis te verbeteren omtrent de natuurlijke cycliciteiten van een aantal basiscomponenten van het Aards klimaatsysteem en omtrent hoe en hoe snel klimaatsveranderingen een globale impact kunnen hebben.
Als dusdanig zal het project resultaten opleveren die nuttig kunnen zijn bij het definiëren van de door het klimaat opgelegde grensvoorwaarden die in acht genomen dienen te worden bij toekomstige beleidsbeslissingen op het vlak van duurzame ontwikkeling.
Band Internationale programma’s
- Het project past in de objectieven van Focus 1 ("Global Paleoclimate and Environmental Variability") van IGBP's Core Project PAGES. Het bestudeert de klimaatsvariabiliteit in het verleden (Tijdsstroom 1: Holoceen met nadruk op de laatste 2000 j) in een site langsheen het Amerikaanse PEP-1 (Pole-Equator-Pole) transect.
- Het project beantwoordt ook aan de thema’s van Key Action 2 "Global change, climate and biodiversity" van het "Energy, Environment & Sustainable Development" Programma van de EC DG-XII.
- Tot op een zeker niveau, zal het project ook beantwoorden aan sommige van de objectieven van WCRP's CLIVAR-DecCen Component Programma dat gericht is op "...describing and understanding the patterns of global decadal-to-centennial climate variability in the instrumental, paleoclimatic, and model records...".
Partners
Activiteiten
Universiteit Gent, Renard Centre of Marine Geology (RUG)
RUG zal zich toeleggen op de verkenning van het studiegebied, op de regionale studie van de verschillende meren, op het nemen van de sedimentkernen (sub-contract met de Université de Savoie) en op het uitwerken van een ouderdomsmodel voor de verschillende kernen.
Université de Liège, Département de Géologie (ULg)
Drie laboratoria van ULg zullen nauw samenwerken voor de multidisciplinaire interpretatie van de sedimentkernen (sedimentaire structuren, mineralogie, datering, tephrochronologie en pollen-onderzoek) en van de kenmerken van het drainagebekken.
Université de Louvain- la-Neuve, Institut d'Astronomie et de Géophysique Georges Lemaître (UCL)
UCL zal zich toespitsen op de mathematische verwerking van de analyseresultaten van de sedimentkernen en op de klimaatmodellering ervan.
Coördinaten
Project coördinator
Marc De Batist
Universiteit Gent (RUG)
Renard Centre of Marine Geology
Krijgslaan 281, s-8
B-9000 Gent
Tel: +32 (0)9 264 45 87; Fax: +32 (0)9 264 49 67
marc.debatist@rug.ac.be
http://allserv.rug.ac.be/~jphenrie/
Partners
Nathalie Fagel
Université de Liège
Département de Géologie(ULg) - Laboratory of General Geology, Siliciclastic Sedimentology and Clay Crystalogenesis
Sart-Tilman B18
B-4000 Liège
Tel: +32 (0)4 366 22 09; Fax: +32 (0)4 366 22 02
nathalie.fagel@ulg.ac.be
Andre Berger
Université Catholique de Louvain (UCL)
Institut d'Astronomie et de Géophysique Georges Lemaître
2, Chemin du Cyclotron
B-1348 Louvain-la-Neuve
Tel: +32 (0)10 47 33 03; Fax: +32 (0)10 47 47 22
berger@astr.ucl.ac.be
http://www.astr.ucl.ac.be/
Gebruikerscomité
Een extern gebruikerscomité werd samengesteld bestaande uit wetenschappers betrokken in thematische verwante studies of in nationale of internationale wetenschappelijke of beleidsondersteunende programma’s:
- Jean-Claude Thouret, Laboratoire "Magmas et Volcans", Université Blaise Pascal, Clermont-Ferrand, Frankrijk
- Florence Sylvestre, Laboratoire de Bio-Géologie, Université d'Angers, Angers, Frankrijk
- Flavio Anselmetti, Limnogeology Laboratory, ETH, Zürich, Zwitserland
- Françoise Gasse, Leader of PEP III project, PAGES
- Luc Hens, Federale Raad voor Duurzame Ontwikkeling, Brussel, België
A continuous holocene record of ENSO variability in southern Chile (ENSO-CHILE) : final report
De Batist, M. - Fagel, N. - Loutre, M.F. ... et al Brussels : Belgian Science Policy, 2007 (SP1854)
[Om te downloaden]
[Om te bestellen]
Bibliografische referenties :
