Mid- to late Holocene climate-driven regime shifts inferred from diatom, ostracod and stable isotope records from Lake Son Kol (Central Tian Shan, Kyrgyzstan)

Schwarz, Anja; Turner, Falko; Lauterbach, Stefan; Plessen, Birgit; Krahn, Kim J.; Glodniok, Sven; Mischke, Steffen; Stebich, Martina; Witt, Roman; Mingram, Jens; Schwalb, Antje

doi:10.1016/j.quascirev.2017.10.009

Cited by 38 publications

(41 citation statements)

References 100 publications

Supporting

Mentioning

Contrasting

Unclassified

Order By: Relevance

“…Short temperate summers and long, cold winters with snow cover from November to April characterize the local, high-alpine, continental climate. The average annual temperature is -3.5 °C (average in January -20 °C, in July 10 °C), providing ice cover from October to late April (Academy of Science of the Kyrgyz SSR, 1987;Lauterbach et al, 2014;Schwarz et al, 2017;Shnitnikov, 1980). Due to the shallow water depth and strong winds, Son Kol is polymictic and well oxygenated throughout the year, featuring water temperatures of 0-2 °C in winter and ca.…”

Section: Study Sitementioning

confidence: 99%

See 1 more Smart Citation

Ecosystem shifts at two mid-Holocene tipping points in the alpine Lake Son Kol (Kyrgyzstan, Central Asia)

et al. 2020

Self Cite

View full text Add to dashboard Cite

Tipping points can be defined as critical ecosystem thresholds that start self-enforced dynamics pushing systems into new stable states. Many lake ecosystems of arid Central Asia are sensitive to hydrological changes as they are located at the intersection of the influence of the dry Siberian Anticyclone and the relatively humid mid-latitude Westerlies, and their sediment records can be used to study past tipping points. We studied subfossil chironomid remains preserved in a ca. 6000-year-long sediment record from the Central Asian lake Son Kol (Central Kyrgyzstan) to reconstruct past ecosystem dynamics. Our results show abrupt transitions from a chironomid fauna dominated by macrophyte-associated, salinity-indicating taxa, to a vegetation-independent fauna, and subsequently to a macrophyte-associated, freshwater-indicating fauna. A comparison of the chironomid-based environmental reconstruction to other proxy indicators from the same record suggests a phase of increased Westerly strength starting about 4900 cal. yr BP. This increase led to enhanced precipitation and sediment fluxes into the lake, which in turn led to high turbidity levels and consequently to a macrophyte collapse causing abrupt changes in the chironomid fauna. At 4300 cal. yr BP, a weakening of the Westerlies in combination with higher lake levels led to lower turbidity and ultimately to the recovery of the macrophyte population and associated changes in the chironomid assemblage. These two sequences of events show how the occurrence of a gradual change in an external trigger (Westerlies) can trigger a cascade of within-lake processes (turbidity, macrophyte density) and may ultimately lead to an abrupt reorganization of the ecosystem (chironomid fauna), providing models for tipping points.

show abstract

Section: Study Sitementioning

confidence: 99%

“…16 °C in summer (Lauterbach et al, 2014). Today it is a freshwater lake with conductivities ranging between 0.515 and 0.530 mS cm -1 (Schwarz et al, 2017).…”

Section: Study Sitementioning

confidence: 99%

Ecosystem shifts at two mid-Holocene tipping points in the alpine Lake Son Kol (Kyrgyzstan, Central Asia)

et al. 2020

Self Cite

View full text Add to dashboard Cite

show abstract

“…Likewise, more negative δDnC 29 values at Lake Son Kol (Central Tian Shan of Kyrgyzstan) suggest predominantly humid summers between 6000 and 4950 cal. a BP (Lauterbach et al, 2014;Schwarz et al, 2017).…”

Section: Phase III (∼8050 -2600 a Bp)mentioning

confidence: 99%

“…Owing to the lake's position at the intercept between the extent of the mid-latitude Westerlies, the Siberian Anticyclone and partially also the Asian monsoon system (Aizen et al, 2001;Cheng et al, 2012), the Tian Shan represents a key location to study paleoenvironmental changes at high resolution. Although different types of natural archives, such as speleothems (Cheng et al, 2012;Wolff et al, 2017), tree-rings (Esper et al, 2002), loess sequences (Machalett et al, 2008) and lake sediments (Ricketts et al, 2001;Beer et al, 2007;Lauterbach et al, 2014;Mathis et al, 2014;Schwarz et al, 2017) have been analyzed during the last two decades to understand climatic and environmental fluctuations in Central Asia, knowledge about the regional climate development during the Holocene and the underlying mechanisms is still relatively scarce.…”

Section: Introductionmentioning

confidence: 99%

How to Deal With Multi-Proxy Data for Paleoenvironmental Reconstructions: Applications to a Holocene Lake Sediment Record From the Tian Shan, Central Asia

et al. 2020

Self Cite

View full text Add to dashboard Cite

“…6), которые зависят от отношений Mg/Ca и Sr/Ca в озерной воде [Скляров и др., 2010; Солотчина и др., 2012]. Увеличение отношения Sr/Ca, которое является показателем солености водоема [Ricketts et al, 2001;Schwarz et al, 2017], в средних интервалах осадка (100-55 см) и особенно в интервале 138-136 см свидетельствует о максимальной солености озерных вод в эти периоды. Наблюдается положительный тренд Sr/Ca и в самых верхних интервалах осадка (10-0 см), который указывает на увеличение солености озера в современный период.…”

Section: обсуждение результатов минералого-геохимические индикаторы вunclassified

Геохимия Карбонатных Осадков Малых Озер Юга Западной Сибири На Примере Голоценового Разреза Оз. Иткуль

2019

GiG

View full text Add to dashboard Cite

Изучен 1.8-метровый керн голоценовых (7829 14С лет) осадков оз. Иткуль (Новосибирская область). По геохимическим и литостратиграфическим свойствам донных отложений установлено, что оз. Иткуль прошло через следующие этапы развития: 1) пресноводное озеро 7.8-7.0 тыс. л.н.; 2) стадия обмеления водоема около 7.0 тыс. л.н.; 3) далее и до современности 7.0-0 тыс. л.н. наметился тренд на медленное, ступенчатое повышение уровня озера, сопровождавшиеся небольшими колебаниями-то обмелением, то обводнением водоема. В настоящее время наметился тренд на повторное обмеление водоема. Установлено, что в оз. Иткуль образуются минеральные осадки с высоким содержанием карбонатов (до 64 %). Высокая концентрация ионов HCO3-и Ca2+ и стабильное пресыщение (S/St > 1) поверхностных вод обуславливают смещение карбонатно-кальциевого равновесия в сторону карбонатообразования. Аутигенные карбонаты представлены мелкозернистыми агрегатами плохо окристаллизованных частиц кальцита разной степени магнезиальности, а также арагонитом. Арагонит имеет как биогенную природу (раковины моллюсков и остракод), так и хемогенную (образование в период обмеления озера). Помимо карбонатов в осадках оз. Иткуль обнаружены смешаннослойные алюмосиликаты, полевые шпаты и кварц. Присутствие по всему разрезу осадка пирита свидетельствует о восстановительных условиях и активной деятельности сульфатредуцирующих микроорганизмов. Карбонаты (особенно арагонит) существенно обогащены стронцием. Марганец не образует собственных минералов, но в виде изоморфной примеси входит в состав аутигенных карбонатов.

show abstract

Mid- to late Holocene climate-driven regime shifts inferred from diatom, ostracod and stable isotope records from Lake Son Kol (Central Tian Shan, Kyrgyzstan)

Cited by 38 publications

References 100 publications

Ecosystem shifts at two mid-Holocene tipping points in the alpine Lake Son Kol (Kyrgyzstan, Central Asia)

Ecosystem shifts at two mid-Holocene tipping points in the alpine Lake Son Kol (Kyrgyzstan, Central Asia)

How to Deal With Multi-Proxy Data for Paleoenvironmental Reconstructions: Applications to a Holocene Lake Sediment Record From the Tian Shan, Central Asia

Геохимия Карбонатных Осадков Малых Озер Юга Западной Сибири На Примере Голоценового Разреза Оз. Иткуль

Contact Info

Product

Resources

About