Paleoenvironmental changes in Lake Van during the last glacial-holocene

Abstract

Van Gölü 607 km3 hacme ve 3,570 km2 alana sahip dünyanın en büyük 4. kapalı gölü ve en büyük soda gölüdür. Doğu Anadolu Yüksek Platosu'nda yer alan bu göl, coğrafik konumu nedeniyle Sibirya Yüksek Basınç, Kuzey Atlantik ve Orta-Enlem Tropik iklim sistemlerinin etkisinde kalmaktadır. Aynı zamanda denizden de oldukça yüksek olması (1648 m), kurak bir iklime sahip olmasına sebep olmaktadır. Hem konumu hem de kapalı bir havza oluşu, varvlı bir çökel yapısı ile Kuvaterner (GÖ 2.5 My) süresince önemli bir paleoiklimsel kayıt oluşturmasına olanak vermiştir. Bu nedenle Kuvaterner dönemi içinde yer alan Son Buzul (26,000 GÖ) ve Holosen (11,500 GÖ) dönemleri süresince meydana gelen iklimsel değişimleri (yağış, buharlaşma, göl seviyesi değişimleri) araştırmak amacıyla bu gölden 2010 yılında Uluslar arası Kıtasal Sondaj Programı kapsamında alınan çökel karotlarında çeşitli fiziksel ve kimyasal analizler yapılmıştır. Bu analizlerden Çok Sensörlü Karot Loglayıcısı (MSCL) ile göl çökellerinin fiziksel özelliklerinin incelenmesi, X-Ray Fluorescence (XRF) ile elemental özelliklerin araştırılması, TOC/TIC Analizörü ile organik-inorganik karbon içeriğinin saptanması çalışmaları İTÜ-EMCOL laboratuarlarında; X-Ray Diffraction ile mineralojik özelliklerin incelenmesi çalışması İTÜ-jeoloji Mühendisliği Departmanı, X-Işınları Laboratuarı'nda yapılmıştır. C-14 yaşlandırmaları ve duraylı izotop analizleri için seçilen örnekler yurtdışındaki laboratuarlara gönderilmiştir.Van gölü sediman karotlarında temel olarak 5 ana birim tayin edilmiştir. Bunlar: a) bantlı/laminalı killi silt, b) homojen killi silt, c) tefra, d) dereceli kum-silt (türbidit-homojenit) ve e) deforme göl sedimanı ve tefra tabakaları. GÖ 12.5-6.5 ky arasındaki dönem (Younger Dryas-erken Holosen) genel olarak tefra ara katmanlı bantlı-laminalı sedimanlar ile temsil olunurken GÖ 26-14.5 ky arasındaki dönem tefra ara katmanlı dereceli kum-silt ile temsil olunur. Jeokimyasal analizler çoğunlukla gölün kendi çökelleri olan bantlı ve laminalı sedimanlar ile homojen çamurdan alınan örneklerden yapılmıştır. Analizler sonucunda ?18O ile ?13C arasında gölün kapalı bir havza olarak kaldığına işaret eden güçlü pozitif bir kovaryans (r>0.85) olduğu gördük. Bu analizler, buzul-buzul arası dönemleri tayin etmemiz açısından önemli veriler sunmuştur. Verilerin üzerinde yaptığımız çalışmaların ardından, daha önceki çalışmalar ile karşılaştırma yaptık.

Lake Van is the fourth largest terminal lake and the largest soda lake in the world (volume 607 km3, area 3,570 km2, and maximum depth 461 m). The pH of its waters is 9.81 and salinity is about 22?. It is located in the Eastern Anatolian High Plateau in Turkey, with the present lake level located at 1649 m. This region has a continental climate influenced by the Siberian High Pressure, North Atlantic and Mid-Latitude Subtropical systems. Its varved sediments with high sedimentation rate (0.5-0.7 m/ka) provide a continuous record of climatic conditions for Quaternary period.Multi-proxy analyses, including inorganic XRF Core Scanner elemental, total organic (TOC) and inorganic carbon (TIC), stable carbon and oxygen isotopes of bulk carbonate, and XRD mineralogical analysis, were carried out in the upper part of the 144 m-long composite stratigraphic section recovered by the ICDP-PaleoVan Project in the Northern Basin. The age model was constructed using AMS C-14 analysis and tephra ages from previous studies. The main purpose was to study the paleo-environmental changes during the last glacial-interglacial cycle covering the last 25 ka in the Lake Van region.The studied composite stratigraphic section consists of five lithological types: a) banded and/or laminated clayey silt, b) homogeneous clayey silt, c) tephra, d) graded sand-silt (turbidite-homogenite), and e) deformed lacustrine sediments and tephra layers (i.e., slide and slump deposits). The time interval between 12.5 and 6.5 ka calBP (Younger Dryas, YD - early Holocene) consists mainly of banded and laminated sediments with tephra intercalations, whereas the interval between 26 and -14.5 ka cal BP sediments are predominantly of graded sand-silt (mass transport deposits) with tephra and homogeneous clayey silt interbeds. The multi-proxy analyses were mainly conducted on the banded and laminated clayey silt and homogeneous clayey silt layers that are authoctonous lake sediments. There is a strong covariance between ?18O and ?13C values of the bulk carbonates (r>0.85), which demonstrates that the lake remained as a closed basin in general. As a result of geochemical analyses, we obtain very important data regarding to determination of glacial-interglacial periods. After processing all the data, we correlated our study with previous studies.