title: High-resolution reconstruction of regional climate changes in Antarctica – Glaciological and isotope-geochemical studies on the Antarctic Peninsula and the West Antarctic Ice Sheet
Creators: name: Hoffmann-Abdi, Kirstin
Publisher: name: Humboldt-Universität zu Berlin
Year: 2025
Subjects: subject: Antarktis
subject: Firn
subject: stabile Wasserisotope
subject: Glaziochemie
subject: Klimawandel
subject: Antarctica
subject: firn
subject: stable water isotopes
subject: glaciochemistry
subject: climate change
subject: 559 Geowissenschaften Australasiens, der Inseln des Pazifischen Ozeans, des Atlantischen Ozeans, des Arktischen Ozeans, der Antarktis, außerirdischer Welten

description: Die Antarktis spielt eine Schlüsselrolle im Klimasystem der Erde. Das Verständnis ihrer Klimavariabilität ist jedoch aufgrund weniger Beobachtungen sowie regionaler und saisonaler Unterschiede in den Klimatrends eine Herausforderung. Diese Dissertation untersucht die Klimavariabilität in zwei unterschiedlichen westantarktischen Regionen: der nördlichen Antarktischen Halbinsel (AH), einem küstennahen Hochakkumulationsgebiet (~2500 kg m⁻² a⁻¹), und der Union-Gletscher-Region (UG), einem kontinentalen Niedrigakkumulationsgebiet (~245 kg m⁻² a⁻¹). Firnkerne dienen als Klimaarchive. Ein Multi-Proxy-Ansatz, der Firnkerndichte, Schneestratigraphie, stabile Wasserisotope und chemische Spurenstoffe verwendet, wird mit Rückwärtstrajektorien- und Isotopenmodellierung kombiniert. Aufgrund nur geringer Modifikationen der Schneedecke ist die Signalerhaltung exzellent. Die Datierung erfolgt mittels Jahresschichtenzählung und absoluter Zeitmarker (Vulkanausbrüche, Waldbrände). Die UG-Schneeakkumulation zeigt im Zeitraum 1980–2014 einen geringen, aber statistisch signifikanten Rückgang. Die AH-Schneeakkumulation variiert nur wenig (2008–2015). Die δ¹⁸O–Temperatur-Korrelation ist für UG schwach, aber statistisch signifikant. Auf der nördlichen AH fehlt sie aufgrund des maritimen Klimas. Stattdessen spiegelt δ¹⁸O Feuchtigkeitsquellen und Transportwege wider, ähnlich dem Deuterium-Exzess. Fehlende δ¹⁸O- und Deuterium-Exzess-Trends in der UG-Region deuten auf geringe Temperatur- und Feuchtigkeitsquelländerungen hin (1980–2014). Das Weddellmeer bzw. die Bellingshausen-Amundsen-See sind die primären Feuchtigkeitsquellen für UG bzw. die nördliche AH. SAM-bedingte Änderungen der Westwinde modifizieren die Feuchtigkeitsquellen für die nördliche AH, während ENSO–SAM-Interaktionen δ¹⁸O in der UG-Region beeinflussen. Diese Dissertation verbessert das Verständnis der Atmosphäre–Kryosphäre-Wechselwirkungen und hebt die Bedeutung hochauflösender Proxy-Daten für die Antarktis-Klimaforschung hervor.
description: Antarctica plays a key role in Earth’s climate system. Understanding its climate variability remains challenging due to sparse observations and strong regional and seasonal differences in climate trends. This thesis examines recent Antarctic climate variability in two contrasting West Antarctic regions: the northern Antarctic Peninsula (AP), a coastal high-accumulation area (~2500 kg m⁻² a⁻¹), and the Union Glacier (UG) region, a more continental, low-accumulation area (~245 kg m⁻² a⁻¹). Firn cores from both areas serve as climate archives. A multi-proxy approach, using firn core density, snow stratigraphy, stable water isotopes and chemical impurities, is combined with atmospheric backward trajectory and isotope modelling. Post-depositional changes are minor, ensuring excellent signal preservation. Dating is based on annual layer counting, supported by absolute time markers, such as volcanic eruptions and forest fires in South America. UG snow accumulation shows a slight but statistically significant decline over the period 1980–2014, likely linked to increasing sea ice extent in the Weddell Sea. On the northern AP, snow accumulation exhibits little variation (2008–2015). The δ¹⁸O–temperature relationship is weak but statistically significant at UG. On the northern AP, it is disrupted by the maritime climate, with δ¹⁸O instead reflecting moisture sources and transport pathways, similar to the d-excess. No trend in δ¹⁸O and the d-excess at UG suggests little change in temperatures and moisture sources (1980–2014). The Weddell Sea and the Bellingshausen-Amundsen Sea are the primary moisture sources for the UG region and the northern AP, respectively. SAM-related changes in the circumpolar westerlies drive moisture source shifts for the northern AP, while ENSO–SAM interactions influence δ¹⁸O at UG. This thesis improves understanding of atmosphere–cryosphere interactions and highlights the value of high-resolution proxy records in Antarctic climate research.