Pollen-stratigraphic position of the last Baltic Ice Lake drainage

Abstract

High-resolution analyses of sediments from two sites in Blekinge, south-eastern Sweden (the former Lake Togölen and Lake Bredsjön), were evaluated in order to establish the pollenstratigraphical position of the second and final drainage of the Baltic Ice Lake in relation to the Younger Dryas-Preboreal pollen zone transition. Remanent magnetisation and magnetic susceptibility were used to correlate between parallel cores and to evaluate the amount of inorganic allochthonous material. Total carbon content was analysed to determine the isolation. Detailed pollen made it possible to correlate the local pollen assemblage zones to the regional pollen assemblage zones in Blekinge. Macrofossils analyses helped to assess the surrounding vegetation during, before and after the last Baltic Ice Lake drainage. The second drainage of the Baltic Ice Lake seems to have occurred immediately before the Younger Dryas-Preboreal transition zone and as one single event.

Abstract (Swedish)

Populärvetenskaplig sammanfattning: Klimatväxlingarna under sista istiden har alltid varit en debattfråga. Denna istids kallaste period inträffade för cirka 20.000 år sedan och benämns "istidsmaximum". Då var havsytan hundratjugo meter lägre än idag och det mesta vattnet var bundet i inlandsisarna. Klimatväxlingar försöker dagens kvartärgeologer att fastställa med en så bra tidsutlösning som möjligt (10-100 år). Man försöker också förstå vad som förorsakade de stora klimatförändringarna under och i slutet av den senaste istiden. Nordatlantens värmeströmningar är mycket viktiga i detta sammanhang. Det varma vattnet i Golfströmmen når ända upp till Norskehavet mellan Norge och Grönland där det kyls ner. Det håller oss i Nordeuropa med ett för våra breddgrader ovanligt varmt klimat. Om en massa relativt varmt grumligt men sött vatten kommer in i Nordatlanten, och därmed blandas med Golfströmmen sjunker det fortare till bottnen. Detta medför ett kallare klimat för Nordeuropa. Forskarna tror att så skedde under första delen av Holocenperioden, då den så kallade Preborala oscillationen ägde rum, som följd av att Baltiska Issjön tappades.

För cirka 11.000 år sedan inträffade de senaste, mycket kraftiga klimatsvängningarna. Detta skedde vid gränsen mellan Yngre Dryas och Preborealperioden. Yngre Dryas utgör den sista perioden under Senglacial tid, medan Preboreal är första perioden i Postglacial tid. Isborrningar på Grönland i början av 1990-talet har visat att övergången skett på bara några få decennier. De kronologiska beräkningarna baseras på antalet årsskikt i isen. Andra geologiska undersökningar från denna tid dateras med hjälp av bl.a.:

- trädringar
- pollenzoner
- kol-14-metoden

Den sistnämnda metoden baserar sig på kolisotopen 14, som är radioaktiv och sönderfaller med en halverings tid på 5730 år. Så länge organismerna är vid liv finns det en balans mellan kol-14 halten i atmosfären och i organismen. När organismerna dör, börjar kol-14 partiklarna sönderfalla, och detta kan användas som dateringskälla. Men halten kol-14 i atmosfären har emelertid varierat med tiden, varför kol-14-skalan inte följer kalenderårstidsskalan. Därför försöker forskarna sammanföra alla tidsskalor, baserande sig på kol-14, med trädringsmätningar, syreisotopsberäkningar och mätningar av pollensammansättningar för att få en kalenderårsbaserad tidsskala.

När iskappan över Skandinavien och Nordeuropa började smälta i slutet av senaste istiden bildades Baltiska Issjön i Östersjöbassängen, vilken dränerades mot världshavet vid två tidpunkter under sin existens. Första dränering är fortfarande ganska kontroversiell medan den andra dräneringen är ganska säker. Fenomenet är synligt i sedimentsekvenser tagna från inlandssjöabassänger och marina borrningar bassänger.

En viktig fråga som forskarna inte kunnat komma överens är om Baltiska Issjön tappades före, samtidigt eller efter den pollen-daterade gränsen mellan Yngre Dryas och Preboreal. En annan frågeställning är om Baltiska Issjöns andra och sista dränering skedde i etapper eller som ett enda förlopp. Syftet med min forskning var att fastslå den exakta tiden för den andra dräneringen av Baltiska Issjön i förhållande till den pollenberäknade gränsen för Yngre Dryas-Preboreal.

Blekinge har en mycket väl utvecklad pollenstratigrafisk indelning både lokalt och regionalt. Genom att med hög upplösning (se provtagningen) analysera sediment från två lokaler i Blekinge, hoppades jag kunna fastställa när Baltiska Issjön tappades. Jag tog med hjälp av den s. k. "ryska borren" upp sedimentproppar som var 1 meter långa och 7 cm i diameter. Detta gjordes i Togölen och Bredsjön som ligger strax söder om Ronneby. Från Togölen fick jag upp 5 parallelt belägna sedimentproppar, från Bredsjön fick jag däremot bara två sedimentkärnor.

Först beskrev jag materialet i fält. Därefter inplastades det för att transporteras till laboratoriet, där det fick ligga i kylrum (+5oC). Därefter beskrevs alla borrkärnorna på nytt i laboratoriet och jämfördes visuellt med varandra. Jag valde ut den mest kompletta sediment proppen, från varje lokal som referensborrkärna.

Prover togs ut för magnetiska analyser ur två borrkärnor från varje lokal, från referens borrkärnan och ytterligare en borrkärna. Proverna för magnetiska analyser samlades i 2x2x2 cm stora plast boxar längs hela borrkärnan förutom över litologiska gränser. Magnetiska analyser av två typer gjordes. Remanent magnetism reflekterar koncentrationen av magnetiska partiklar i proverna och används för korrelering. Magnetisk susceptibilitet påvisar variationen av inspolat oorganiskt material i sjösedimentet och används som en isoleringsindikator. En annan isoleringsindikator är organiskt kol. Ytterligare en är den blågröna algen, Pediastrum. Förutom dess använder jag mig också av tallpollen och järnsulfider som isoleringsindikatorer. Dessa antyder att Togölen och Bredsjön isolerades från Baltiska Issjön vid dess andra dränering.

Kolanalysen tillåter oss att fastställa kolkällan, om den är organisk eller ej. Metoden används också för att bestämma isoleringen. De prover jag använde för kolanalys togs från Togölens referenskärna med 2.5 cm intervall från nedersta halvan och med 0.5 cm intervall från övre delen. Proverna för Bredsjöns referenskärna togs med 5-10 cm intervall från nedersta halvan och med 2 cm intervall från övre delen.

Pollenanalys utfördes för att få en uppfattning om vegetationens sammansättning och för att fastställa lokala polleansamlingszoner. Dessa i sin tur hjälper till att finna överensstämmelser med regionala pollenansamlingszoner. Pollenanalysen används också för identifiering av andra isoleringsindikatorer som Pediastrum, Pinus (tallpollen) eller andra mikrofossil. Proverna för pollenanalys tog jag med 1 cm mellanrum i nedersta delen och 0.5 cm mellanrum i toppen av referensborrkärnan från Togölen. I Bredsjön var mellanrummet större: 4-5 cm i nedersta halvan och 1-2 cm i övre halvan av referensborrkärnan.

Makrofossilanalys utfördes genom att sikta fram blad, frukter och frö ur sedimenten, samt att identifiera dessa. Analysen används för att få bättre information om omgivningens vegetation, vilket också bidrar till tolkningen av klimatändringar i området. Makrofossilen använde jag också som underlag för datering med hjälp av kol-14-metoden. Makrofossilanalys utfördes enbart på sedimentet från Togölen. Jag delade in sedimentet i 12 prover men eftersom makrofossilmaterialet inte var tillräckligt för datering (man behöver minst 1,5 mg torr organisk material) fick jag slå ihop några prover, varav fyra sändes till Uppsala för datering. Dateringen gjordes med en metod som kallas för "Accelerator Mass Spectrometri" (AMS), och är den typ av analys där man kan mäta isotopförhållanden genom att accelerera jonerna till hög energi för separation och uppspårning av kol-14-isotopen.

Resultatet av dessa analyser visar att Togölens och Bredsjöns sediment har en mycket bra korrelation. Pollenanalysen visar att pollenansamlingszonerna är i överensstämmelse med tidigare arbeten och med regionala pollenzoner. Slutsatsen är att Baltiska Issjöns andra dränering skedde som en enda händelse precis innan den pollendaterade gränsen mellan Yngre Dryas och Preboreal.

• author: Dobos, Felicia
• supervisor: Barbara Wohlfarth; Gunnar Digerfeldt
• organization: Department of Geology
• year: 1997
• type: H1 - Master's Degree (One Year)
• subject: Earth and Environmental Sciences
• keywords: Baltic Ice Lake, second drainage, Preboreal, Younger Dryas, pollen stratigraphy, mineral magnetic content, total carbon content, Blekinge, Sweden
• publication/series: Dissertations in Geology at Lund University
• report number: 91
• language: English
• id: 2365404
• date added to LUP: 2012-10-29 15:43:39
• date last changed: 2012-10-29 15:43:39