Erstellung reiner Pollenkonzentrate mittels Durchflusszytometrie für die ¹⁴C-Datierung zur Bildung einer Chronologie für die holozänen Sedimente des Vansees

Abstract

Die ¹⁴C-Datierung von makroskopischen Pflanzenresten ist eine weit verbreitete Methode, das Alter von Seesedimenten präzise zu bestimmen. Das Fehlen großer Makrofossilien in vielen limnischen Klimaarchiven, die für die ¹⁴C-Datierung erforderlich sind, verdeutlicht die Limitation dieser Methode. Dies gilt insbesondere für sehr große Seen oder auch Seen in semi-ariden bis ariden Klimazonen, wie etwa der Vansee in Ostanatolien (Türkei). Aufgrund ihres terrestrischen Ursprungs und der allgegenwärtigen Präsenz in limnischen Ablagerungen eignen sich alternativ Pollenkörner in besonderem Maße für die ¹⁴C-Datierung. Dies wird unter anderem auch durch stetige Weiterentwicklungen in der AMS-Messtechnik ermöglicht, wodurch die erforderliche Probenmasse auf weniger als 100 µg reduziert werden kann. <br /> Nach wie vor stellen verfügbare Methoden zur Separation fossiler Pollen für die ¹⁴C-Datierung eine Herausforderung dar. Herkömmliche chemisch-physikalische Trennungsverfahren erlauben es zwar, den Fremdpartikelanteil in den Sedimentproben zu reduzieren, trotzdem kann die Gefahr der Kontamination der Pollenproben durch kohlenstoffhaltige Fremdpartikel nicht vollständig ausgeschlossen werden. Die Verwendung der Durchflusszytometrie stellt eine innovative Methode dar, in kurzer Zeit fossile Pollenkörner entsprechend ihrer Streulicht- und Fluoreszenzeigenschaften zu sortieren und in reinen Konzentraten zu isolieren. <br /> In der vorliegenden Arbeit wird ein Laborprotokoll zur Pollenanreicherung mittels Durchflusszyto-metrie für heterogene Sedimentproben präsentiert, das es ermöglicht, aus heterogenen Sedimentproben in relativ kurzer Zeit reine Pollenkonzentrate zu separieren und mittels AMS-Messung belastbare ¹⁴C-Datierungen zu erzeugen. Für eine präzise zeitliche Klassifizierung und Validierung der aus fossilen Pollen abgeleiteten ¹⁴C-Datierungen können die jährlich geschichteten Schichten aus dem holozänen Abschnitt der Sedimentkerne verwendet werden. Dabei können Abschnitte im Sedimentprofil bestimmt werden, in denen allochthone und umgelagerte Sedimente zu einer Zerstörung von Warven und damit zu Fehlern in der Warvenchronologie geführt haben. <br /> Die Ergebnisse zeigen, dass es möglich ist, basierend auf dem hier präsentierten Laborprotokoll, aus den holozänen Sedimenten des Vansees reine Pollenkonzentrate zu erzeugen, die sich hervorragend zur ¹⁴C-Datierung eignen und eine unabhängige zeitliche Kontrolle bestehender Chronologien bietet. Die Laborversuche zeigen jedoch auch, dass es für eine Adaption der Methodik für weitere semi-aride Klimaarchive einer spezifischen Anpassung an die jeweilige Sedimentzusammensetzung bedarf.