Late pleistocene-holocene climatic cycles from Lake Van sediments

Abstract

Periyodik iklim döngülerinin (örneğin Milankoviç döngüleri) araştırılması, özellikle Joseph Adhemar?dan bu yana, bilim insanları arasında ilgi uyandıran bir konu olmuştur. Bu çalışmada küresel kabul edilen ve muhtemel yerel iklim döngüleri Van Gölü ICDP çökel karotlarında araştırılmıştır.Uluslararası Kıtasal Sondaj Programı (ICDP) ile 2010 yılında Van Gölü Kuzey Havzasında 245 m su derinliğinden 145,5 m uzunluğunda bozulmamış karot alınmıştır. TÜBİTAK tarafından desteklenen bir proje ile bu karotlar İTÜ-EMCOL ekibi tarafından örneklenmiştir. Aynı ekip alınan karotlarda izotop, XRF ve toplam organik/inorganik karbon analizeri yapmış ve stratigrafik istifin yaş modelini elde etmiştir. Bu çalışmalara göre incelenen sondajın stratigrafik kesitinin yaşı 90400 yıl öncesine değin uzanmaktadır.X-ışınları Floresans (XRF) yöntemi ile elde edilen element analiz sonuçları ile toplam karbonattan elde edilen duraylı oksijen ve karbon izotopu analiz sonuçları; bu çalışmada zaman serileri olarak ele alınıp veriler filtrelenip detrend edildikten sonra sonuçlarda Fourier dönüşümü ile döngüsellik aranmıştır. Veriler zaman boyutunda eşit aralıklarla dağılmadığı için yöntem olarak, Hızlı Fourier Dönüşümünün bir uygulaması olan, Lomb-Scargle Periyodogram spektral metodu seçilmiştir. Anadolu coğrafyasında ilk kez bu uzunlukta elde edilen veri setlerinin döngüsellik analizleri, Van Gölü çökellerinde Milankoviç döngülerinden olan ekinoksların deviniminin (21 ka), Milankoviç döngülerinin harmoniklerinin (16.7, 12.3, 10.65, 9, 5.8, 4.25, 3.6 and 2.6 ka), Dansgarrd/Oeschger ve Bond döngülerinin (1500 yıl), 1200 yıllık bir döngünün, solar döngülerin (200, 86 ve 22 yıl), ve 125, 65, 41, 33 yıllık döngülerın varlığını göstermektedir.

Search for periodicity in the climatic records has been a matter of interest among the scientists since Joseph Adhemar. For this study, we have looked for the global and possible regional climate cycles within Lake Van ICDP sediment cores.Borehole undisturbed sediment cores reaching to a composite depth of 145.5 were recovered in 2010 from 245 m water depth in the Northern Basin of Lake Van, within framework of International Scientific Continental Drilling Programme (ICDP). The cores were sampled and analysed by İTU-EMCOL team for project work funded by TÜBİTAK. The team carried out the core analyses. The geochronological analysis with the age model for the drilled sequence reveals the record extends back to 90400 years at the base of the sequence.The geochemical results obtained by the XRF Core Scanner (X-ray Fluorescence) method for elemental analyses and mass spectrometric method for stable isotope analyses in total carbonate were subjected to Fourier transform after filtering and detrending. Since the time dimension of the data is unevenly spaced we chose the method of Lomb-Scargle Periodogram, which is an application of Fast Fourier Transform, and used it to search for the periodicities. The results of the analyses of the longest climate records so far obtained from Anatolia show the presence of the precession cycle (21 ka), harmonics of the Milankovitch cycles (16.7, 12.3, 10.65, 9, 5.8, 4.25, 3.6 and 2.6 ka), Dansgaard/Oeschger and Bond cycles (1500 years), 1200 year periodicity, solar cycles (200, 86 and 22 years) and 125, 65, 41, 33 year periodicities in the data sets.