Paläoklimatische Information im Isotopengehalt14C-datierter Saharawässer: Kontinentaleffekt in D und18O |
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| Authors: | Dr Christian Sonntag Prof Dr Eberhard Klitzsch Prof Dr E M El Shazly Christel Kalinke Prof Dr Karl Otto Münnich |
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| Institution: | (1) Present address: Institut für Umweltphysik, Im Neuenheimer Feld 366, D-6900 Heidelberg;(2) Institut für Geologie und Paläontologie, Technische Universität, Hardenbergstr. 42, D-3000 Berlin 12;(3) Atomic Energy Establishment, Cairo, UAR |
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| Abstract: | Zusammenfassung In den14C-Altern der Saharawässer spiegelt sich die wechselnde Abfolge von Feucht- und Trockenphasen während des späten Pleistozäns und Holozäns wider. Außerdem zeigt sich ein West-Ost-Gefälle in ihrem D- und18O-Gehalt, das als Kontinentaleffekt im Grundwasser gedeutet wird. Dieser Kontinentaleffekt setzt voraus, daß das nordafrikanische Klimageschehen vergangener Feuchtphasen von der Westdrift bestimmt wurde, die regenbringende atlantische Luftmassen weit ins Saharainnere getrieben hat. Ein einfaches mathematisches Modell, das den Kontinentaleffekt durch eine Rayleigh-Kondensation beschreibt, ergibt die beste Anpassung an die Meßwerte, wenn für die Sahara (ähnlich wie heute in Europa) ein West-Ost-Gefälle in den Paläo-Winterniederschlagsmengen von –30% pro 1000 km angenommen wird. Unter der Annahme ehemaliger Winterniederschläge (Sept.-März) von 600 mm (entspricht Lissabon heute) für das Gebiet an der nordafrikanischen Atlantikküste ergibt diese Modellrechnung z. B. 250 mm für die Paläo-Winterniederschläge im Gebiet des Murzuk-Beckens.
The14C-age distribution of Saharian groundwaters shows the alternating sequence of humid and arid periods in the late Pleistocene and Holocene. The observed west-east decrease of the D- and18O-content of the Sahara waters is interpreted to be the Continental Effect in rain and groundwater. The paleoclimatic situation during ground-water formation therefore was controlled by the western drift carrying wet Atlantic air masses across the Sahara. The best fit of a simple Rayleigh condensation model of the continental effect to the experimental data is obtained with a west-east decrease of the Saharian paleo-winter precipitation of –30% per 1000 km (similar to the one in Europe today). With an annual winter precipitation rate (Sept.-March) of 600 mm (corresponding to the one of Lisboa today) for the Northafrican coastal area at the Atlantic Ocean a previous winter precipitation rate of 250 mm is obtained for the Murzuq Basin.
Résumé Une succession de périodes humides et arides à la fin du Pléistocène et à l'Holocène se réflète dans la distribution des âges14C d'eaux souterraines du Sahara. Les teneurs en D et18O diminuent d'Ouest en Est, ce qui est interprété comme un effet continental dans l'eau souterraine. Celui-ci signifie que la climatologie des phases pluviales passées, dans l'Afrique du Nord, était déterminée par des vents d'Ouest qui apportaient des masses d'air atlantique humide à l'intérieur du Sahara. Un modèle mathématique simple décrivant l'effet continental par une condensation du type Rayleigh, reproduit avec la meilleure conformité les valeurs expérimentales, pour autant qu'on admette que les pluies hivernales au Sahara diminuaient anciennement d'Ouest en Est de 30% par 1000 km (comme à présent en Europe). En supposant qu'autrefois la quantité de pluie hivernale, de septembre à mars à la côte atlantique de l'Afrique du Nord était de 600 mm (comme aujourd'hui à Lisbonne), on obtient à l'aide de ce modèle une précipitation hivernale ancienne de 250 mm dans le bassin du Mourzouk.
                  ,    14C,        . , 18O,  , .   ,   ,  , , .  , Rayleigh, — ,  — — 30 % 1000 . , - , . . , 600 , —  —,  250 .
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