ΠΑΝΕΠΙΣΤΗΜΙΟ ΠΑΤΡΩΝ ΤΜΗΜΑ ΓΕΩΛΟΓΙΑΣ ΜΕΤΑΠΤΥΧΙΑΚΟ ΠΡΟΓΡΑΜΜΑ ΓΕΩΕΠΙΣΤΗΜΕΣ ΚΑΙ ΠΕΡΙΒΑΛΛΟΝ ΚΑΤΕΥΘΥΝΣΗ: ΠΕΡΙΒΑΛΛΟΝΤΙΚΗ ΩΚΕΑΝΟΓΡΑΦΙΑ

ΠΑΝΕΠΙΣΤΗΜΙΟ ΠΑΤΡΩΝ ΤΜΗΜΑ ΓΕΩΛΟΓΙΑΣ ΜΕΤΑΠΤΥΧΙΑΚΟ ΠΡΟΓΡΑΜΜΑ ΓΕΩΕΠΙΣΤΗΜΕΣ ΚΑΙ ΠΕΡΙΒΑΛΛΟΝ ΚΑΤΕΥΘΥΝΣΗ: ΠΕΡΙΒΑΛΛΟΝΤΙΚΗ ΩΚΕΑΝΟΓΡΑΦΙΑ Μελέτη των παλαιοωκεανογραφικών συνθηκών στη Μεσόγειο Θάλασσα τα τελευταία 18000 χρόνια. Εφαρμογή γεωγραφικών συστημάτων πληροφοριών σε μικροπαλαιοντολογικές αναλύσεις. ΘΩΜΟΠΟΥΛΟΣ ΚΩΝΣΤΑΝΤΙΝΟΣ 2008

Περιεχόμενα Κεφάλαιο 1 ο : Εισαγωγή 1 1.1: Σκοπός της εργασίας.2 1.2: Κύριες λεκάνες Μεσογείου..3 1.3: Κυκλοφορία υδάτινων μαζών.3 1.4: Κύρια χαρακτηριστικά πλαγκτονικών τρηματοφόρων και σημερινή κατανομή τους.5 Κεφάλαιο 2 ο : Μεθοδολογία 7 2.1: Προέλευση και επεξεργασία δεδομένων 8 2.2: Στάδια μεθοδολογίας..10 2.3: Δημιουργία πινάκων κατανομής και διακύμανσης.11 2.4: Μεθοδολογία παρεμβολής του συγκεντρωτικού πίνακα..12 2.5: Μεθοδολογία κατασκευής χαρτών.14 2.6: Έλεγχος αξιοπιστίας μεθοδολογίας..14 Κεφάλαιο 3 ο : Αποτελέσματα.. 15 3.1: Πίνακες 16 3.2: Χάρτες.16 3.2.1: Χάρτες διακύμανσης ισοτόπων οξυγόνου ανά χιλιετία 18 3.2.2: Χάρτες διακύμανσης Gs. ruber ανά χιλιετία. 20 3.2.3: Χάρτες διακύμανσης G. bulloides ανά χιλιετία....22 3.2.4: Χάρτες διακύμανσης T. quinqueloba ανά χιλιετία. 24 3.2.5: Χάρτες διακύμανσης N. pachyderma ανά χιλιετία...26 3.2.6: Χάρτες διακύμανσης Gr. inflata ανά χιλιετία...28 3.2.7: Χάρτες διακύμανσης Gs. sacculifer ανά χιλιετία. 30 3.2.8: Χάρτες διακύμανσης G. glutinata ανά χιλιετία...31 Κεφάλαιο 4 ο : Συζήτηση..32 4.1: Διακύμανση τιμών ισοτόπων οξυγόνου..33 4.2: Διακύμανση ποσοστών πλαγκτονικών τρηματοφόρων..34 Κεφάλαιο 5 ο : Συμπεράσματα.41

Περιεχόμενα Παραρτήματα....43 Παράρτημα Α: Στρώσεις τέφρας.... 44 Παράρτημα Β: Κώδικες στη MATLAB....46 Παράρτημα Γ: Βιβλιογραφικές αναφορές....49

Κεφάλαιο 1 Εισαγωγή 1.1 ΣΚΟΠΟΣ ΤΗΣ ΕΡΓΑΣΙΑΣ Οι ποιοτικές και ποσοτικές μεταβολές των πλαγκτονικών τρηματοφόρων χρησιμοποιούνται ευρέως ως δείκτες εξέλιξης των παλαιοωκεανογραφικών συνθηκών κάθε περιοχής. Οι μεταβολές αυτές ελέγχονται από παράγοντες που συσχετίζονται με τη διαθεσιμότητα θρεπτικών συστατικών και τους κύκλους αναπαραγωγής. Μεταξύ των παραγόντων αυτών κυριαρχούν το βάθος του πυκνοκλινούς, το πάχος του στρώματος μείξης, το μέγιστο της χλωροφύλλης καθώς και οι υδρογραφικές παράμετροι της παρακείμενης ξηράς (Pujol - Grazzini,1995). Η ιδιαίτερα μεγάλη ανομοιογένεια που παρουσιάζουν τα πλαγκτονικά τρηματοφόρα στη θάλασσα της Μεσογείου μπορεί να επιβεβαιώσει θερμοκρασιακές διαφοροποιήσεις καθώς και να συσχετιστεί με την κυκλοφορία των βασικότερων υδάτινων μαζών. H παρούσα εργασία εξυπηρετεί δύο βασικούς σκοπούς. Αφενός τη δημιουργία μίας βάσης δεδομένων που θα επιτρέπει την άντληση συγκεντρωτικών πληροφοριών που αφορούν την κατανομή και διακύμανση των κυριοτέρων πλαγκτονικών τρηματοφόρων καθώς και των τιμών του δ 18 Ο στη Μεσόγειο, κατά τα τελευταία 18.000 χρόνια. Αφετέρου αποσκοπεί στη χωροχρονική επεξεργασία των δεδομένων με αποτέλεσμα την απεικόνιση της απόκρισης της Μεσογείου σε κλιματικές μεταβολές που έχουν παρατηρηθεί σε υψηλά γεωγραφικά πλάτη. Παράλληλα, η λεπτομερής καταγραφή των παλαιοωκεανογραφικών και παλαιοκλιματικών εξελίξεων, καθώς και των παραγόντων που σχετίζονται με αυτές μπορεί να προσφέρει χρήσιμες πληροφορίες για μελλοντικές κλιματικές μεταβολές. Γεγονός ιδιαίτερα σημαντικό, πόσο μάλλον στη σύγχρονη εποχή που η παρακολούθηση των εξελίξεων και των μεταβολών των κλιματικών συνθηκών αποτελεί μείζον περιβαλλοντικό θέμα. Στο σημείο αυτό αξίζει να υπογραμμίσουμε ότι η συσχέτιση των μεταβολών των ποσοστών τρηματοφόρων και τιμών δ 18 Ο οξυγόνου με την κυκλοφορία και τη γενικότερη κλιματική εξέλιξη της Μεσογείου έχει αποτελέσει σημείο αναφοράς για ένα πλήθος επιστημονικών εργασιών. Βασικές εργασίες με παρόμοια κατεύθυνση είναι αυτές των Vergnaud-Grazzini et al 1988, Sbaffi et al 2004, Aksu et al 1995, Ariztegui et al 2000, καθώς και αρκετές άλλες. Όλες οι παραπάνω εργασίες όμως βασιζόμενες σε ένα συγκεκριμένο αριθμό πυρήνων εστιάζουν τα συμπεράσματά τους σε ένα συγκεκριμένο τμήμα της Μεσογείου που αποτελεί και αρχικό στόχο της εκάστοτε εργασίας. Η βασική διαφορά λοιπόν της παρούσας εργασίας είναι η προσπάθεια συνδυασμού ικανοποιητικού αριθμού δεδομένων που να επιτρέπουν την άντληση συγκεντρωτικών συμπερασμάτων πέρα από χρονικούς και χωρικούς περιορισμούς. 2

Κεφάλαιο 1 Εισαγωγή Η ανάλυση των αποτελεσμάτων που ακολουθεί στο κεφάλαιο 4 αποδεικνύει σε μεγάλο βαθμό τη δυνατότητα συνολικής παρατήρησης, ενώ το σύνολο των στοιχείων που προκύπτουν ενδείκνυται ως βάση δεδομένων της οποίας ο συνδυασμός με στοιχεία της χέρσου μπορεί να προσφέρει πολυδιάστατα αποτελέσματα. 1.2 ΚΥΡΙΕΣ ΛΕΚΑΝΕΣ ΤΗΣ ΜΕΣΟΓΕΙΟΥ Η Μεσόγειος θάλασσα χωρίζεται από το Β. Ατλαντικό ωκεανό με τα Στενά του Γιβραλτάρ (βάθους ~284m), ενώ τα Στενά της Σικελίας, μέσου βάθους 330m, τη χωρίζουν σε Δυτική και Ανατολική (Wust, 1961). Από ανατολικά η Μεσόγειος θάλασσα επικοινωνεί με τη θάλασσα του Μαρμαρά και κατ επέκταση με τη Μαύρη θάλασσα. Η Αν. Μεσόγειος αποτελείται από τέσσερις κύριες θαλάσσιες λεκάνες : την Αδριατική, το Ιόνιο Πέλαγος, το Αιγαίο Πέλαγος και τη Θάλασσα της Λεβαντίνης. Αντίστοιχα στη Δυτική Μεσόγειο διακρίνουμε την Τυρρήνια θάλασσα, τη θάλασσα της Αλμπόρας, το Λιγούριο και το Ιβηρικό πέλαγος. (Χάρτης 1.1) Χάρτης 1.1: Κύριες θαλάσσιες λεκάνες της Μεσογείου 1.3 ΚΥΚΛΟΦΟΡΙΑ ΥΔΑΤΙΝΩΝ ΜΑΖΩΝ Τρείς υδάτινες μάζες κυριαρχούν στην κυκλοφορία της Μεσογείου (Wust, 1961). Από δυτικά, μέσω του στενού του Γιβραλτάρ, εισέρχεται η υδάτινη μάζα του Ατλαντικού (ΜAW) η οποία κινούμενη παράκτια της Αφρικής περνά στην Ανατολική Μεσόγειο μέσω των στενών της Σικελίας. 3

Κεφάλαιο 1 Εισαγωγή Η παράκτια κίνησή της συνεχίζεται ως τα ανατολικότερα τμήματα της Μεσογείου όπου η κατεύθυνση της αντιστρέφεται και εισέρχεται στο Αιγαίο πέλαγος μέσω των στενών του Κρητικού τόξου. Ακολούθως διασχίζοντας το Ιόνιο πέλαγος εισέρχεται στη λεκάνη της Αδριατικής (Lacombe and Tchernia, 1972). Η υδάτινη μάζα του Ατλαντικού κινείται επιφανειακά φτάνοντας μέχρι τα 100μ το καλοκαίρι και τα 200μ το χειμώνα. Χαρακτηρίζεται από χαμηλές θερμοκρασίες (14-15 0 C) και χαμηλές αλατότητες (36.5-38.5% ο ) οι οποίες εξομαλύνονται κατά την ανάμειξη με άλλες υδάτινες μάζες. Από ανατολικά, στην περιοχή της Λεβαντίνης, κατά τη διάρκεια του Φεβρουαρίου και Μαρτίου τα επιφανειακά νερά κάτω από την επίδραση ψυχρών και ξηρών αερίων μαζών βυθίζονται για να σχηματίσουν την ενδιάμεση υδάτινη μάζα της Λεβαντίνης (LIW). H μάζα αυτή, διαιρούμενη κατά διαστήματα, κινείται προς τα δυτικά εισρέοντας παράλληλα στις λεκάνες του Αιγαίου,της Αδριατικής και της Τυρρήνιας, ενώ τελικά εξέρχεται στο Γιβραλτάρ κάτω από τα Ατλαντικά νερά. Η υδάτινη αυτή μάζα κινείται σε ενδιάμεσο βάθος (200-300μ) και παρουσιάζει αλατότητα μεγαλύτερη από 38.5% ο (Garzoli and Mailard, 1979). Χάρτης 1.2: Κυκλοφορία υδάτινων μαζών στην περιοχή της Μεσογείου. Ο τρίτος υδάτινος τύπος αναφέρεται σε ομογενείς και βαθείς υδάτινες μάζες (MDW) οι οποίες στη Δυτική Μεσόγειο σχηματίζονται κυρίως στο Βόρειο τμήμα του Ιβηρικού πελάγους (Stommel, 1972), ενώ στην Ανατολική Μεσόγειο βαθύ νερό παράγεται στη Βόρεια υφαλοκρηπίδα της Αδριατικής θάλασσας και στο Βόρειο Αιγαίο (Pollack 1951, Moskalenko and Ovchinnikov, 1965). Βάθη, θερμοκρασίες και αλατότητες των ανωτέρω υδάτινων μαζών διαφοροποιούνται κατά τόπους λόγω της μεταξύ τους ανάμειξης. 4

Κεφάλαιο 1 Εισαγωγή 1.4 ΚΥΡΙΑ ΧΑΡΑΚΤΗΡΙΣΤΙΚΑ ΠΛΑΓΚΤΟΝΙΚΩΝ ΤΡΗΜΑΤΟΦΟΡΩΝ ΚΑΙ ΣΗΜΕΡΙΝΗ ΚΑΤΑΝΟΜΗ ΤΟΥΣ Για τους σκοπούς της εργασίας μελετήθηκαν οι ποσοστιαίες διακυμάνσεις 12 βασικών ειδών πλαγκτονικών τρηματοφόρων μεταξύ των οποίων άλλα επικρατούν και άλλα απουσιάζουν στις εκάστοτε περιοχές της Μεσογείου. Αναλυτικότερα: Gs.ruber : Το είδος αυτό διαβιεί σε θερμά περιβάλλοντα της τροπικής υποτροπικής ζώνης και ρηχά ολιγοτροφικά νερά (Be and Tolderlund, 1971). Είναι πολύ σπάνιο στη Δυτική περιοχή της Μεσογείου αλλά η πυκνότητά του αυξάνεται έντονα ανατολικά του στενού της Σικελίας εμφανίζοντας συχνά ποσοστά μεγαλύτερα του 60%. G.bulloides : Επικρατεί σε ψυχρές υποπολικές περιοχές και συνδέεται με ευτροφικά επιφανειακά νερά. Σχετίζεται με ποτάμιες απορροές. (Be and Tolderlund, 1971). Παρουσιάζει υψηλή συμμετοχή στις ψυχρότερες περιοχές και ιδιαίτερα στις θάλασσες της Αλμπόρας και της Αδριατικής. T.quinqueloba : Είδος ανθεκτικό σε χαμηλές θερμοκρασίες που προτιμά επιφανειακά νερά πλούσια σε θρεπτικά συστατικά.σχετίζεται με χαμηλές επιφανειακές αλατότητες. Η εμφάνισή του περιορίζεται στα βόρεια τμήματα της Αδριατικής και του Αιγαίου (Rohling et al, 1997). N.pachyderma(d),N.pachyderma(s) :Τα μεσοπελαγικά αυτά είδη αναπτύσσονται σε υποπολικές έως τροπικές περιοχές αλλά είναι πιο πλούσια όταν η θερμοκρασία κάτω απ το θερμοκλινές είναι μικρότερη των 12 0 C (Be and Tolderlund, 1971). Σήμερα οι μεγαλύτερες συγκεντρώσεις τους απαντώνται στην περιοχή της Κορσικής, στη θάλασσα της Λεβαντίνης και στον κόλπο του Λιόν (Thunell, 1978). Η παρουσία του N.pachyderma(d) συνδέεται με την ανάπτυξη του DCM 1 στρώματος ενώ το N.pachyderma(s) είναι το ψυχρότερο από τα δύο μέλη και παρατηρείται μόνο στη δυτική Μεσόγειο. Or.universa : Το είδος αυτό προτιμά επιφανειακά νερά με θερμοκρασίες (13-19 0 C) (Be, 1977). Παρουσιάζει και αυτό μεγαλύτερη ανάπτυξη στη Δυτική Μεσόγειο και ιδιαίτερα κοντά στις Αφρικανικές ακτές. (1): DCM (Deep Chlorophyl Maximum): Στρώμα Μεγίστης Χλωροφύλλης. 5

Κεφάλαιο 1 Εισαγωγή Gr.inflata :Εμφανίζεται σε μεταβατικά κλίματα (10-20 0 C) πλούσια σε θρεπτικά συστατικά. Σχετίζεται με έντονη μείξη νερών κυρίως κατά τη διάρκεια του χειμώνα. (Be and Tolderlund, 1971). Στη Δυτική Μεσόγειο παρουσιάζει αφθονία ιδιαίτερα κοντά στις Αφρικανικές ακτές ενώ στα Ανατολικά εμφανίζεται σπάνια εως καθόλου (Thunell, 1978). Gs.sacculifer : Το είδος αυτό διαβιεί σε θερμά περιβάλλοντα της τροπικής υποτροπικής ζώνης με αλατότητα (34,5-36% ο ), ενώ συνδέεται και με την ανάπτυξη ρηχού DCM στρώματος (Boltovkoy and Wright, 1976), (Fairbanks, 1982), (Lourens, 1994). Στη Μεσόγειο θάλασσα συχνότερα απαντάται στην περιοχή της Λεβαντίνης, στο Ιόνιο πέλαγος και στον κόλπο του Λιόν. G.aequilateralis : Είδος τροπικό υποτροπικό που παρουσιάζει αύξηση παραγωγής όταν οι θερμοκρασία κυμαίνεται μεταξύ (13-26 0 C). Με συγκέντρωση που σπάνια ξεπερνά το 10% παρατηρείται στις λεκάνες του Ιονίου και της Τυνησίας (Be, 1977). Gr.truncatulinoides : Πρόκειται για ένα μεσοπελαγικό είδος που αναπτύσσεται σε υποαρκτικά έως υποτροπικά κλίματα με υψηλότερες συχνότητες σε θερμοκρασιακά εύρη (13,5-15,5 0 C). Παρουσιάζεται κυρίως στη Δυτική Μεσόγειο ενώ υπάρχει και στο Αιγαίο σε μικρές συγκεντρώσεις (Gansen and Toelstra, 1987). Gr.scitula : Είδος βαθυπελαγικό που αναπτύσσεται σε περιβάλλοντα χαμηλής θερμοκρασίας. Σπάνια εμφανίζεται στη Μεσόγειο (Boltovkoy and Wright, 1976), (Gansen and Toelstra, 1987). Ειδικότερα στην ανατολική Μεσόγειο απουσιάζει τα τελευταία 13.000 χρόνια. G.glutinata : Το είδος αυτό απαντάται σε υποαρκτικά έως τροπικά περιβάλλοντα ενώ δείχνει προτίμηση σε νερά πλούσια σε θρεπτικά συστατικά. Βρίσκεται σε μικρές συγκεντρώσεις στον κόλπο του Λιόν και κοντά στις Βόρειες ακτές της Αφρικής (Be and Tolderlund, 1971). 6

Κεφάλαιο 2 Μεθοδολογία 2.1 ΠΡΟΕΛΕΥΣΗ ΚΑΙ ΕΠΕΞΕΡΓΑΣΙΑ ΔΕΔΟΜΕΝΩΝ Για τους σκοπούς της εργασίας χρησιμοποιήθηκαν στοιχεία 59 συνολικά πυρηνοληψιών που έχουν διενεργηθεί στη θάλασσα της Μεσογείου, η ακριβής θέση των οποίων παρουσιάζεται στο (Χάρτη 2.1). Όλα τα δεδομένα που αφορούν τους πυρήνες πηγάζουν από ένα σύνολο δημοσιευμένων επιστημονικών εργασιών, αντιπροσωπευτικών για τις εκάστοτε περιοχές της Μεσογείου, καθώς και από αναλύσεις πυρήνων που έχει πραγματοποιήσει το εργαστήριο Θαλάσσιας Γεωλογίας και Φυσικής Ωκεανογραφίας του τμήματος Γεωλογίας του Παν/μίου Πατρών. Χάρτης 2.1: Χάρτης της Μεσογείου με τις ακριβείς θέσεις των πυρήνων. Κύριες πληροφορίες που χρησιμοποιήθηκαν από τις δημοσιευμένες εργασίες ήταν τα διαγράμματα διακύμανσης των ποσοστών των πλαγκτονικών τρηματοφόρων κατά βάθος ή ηλικία. Επιπλέον μελετήθηκαν τα διαγράμματα διακύμανσης ισοτόπων οξυγόνου, καθώς και επιφανειακών θερμοκρασιών από αλκενόνες σε όσες εργασίες αναλύονταν. Με ιδιαίτερη προσοχή μελετήθηκαν ο τρόπος και τα αποτελέσματα της χρονολόγησης για κάθε πυρήνα. Ο πίνακας που ακολουθεί (Πίνακας 2.1) παρουσιάζει όλους τους πυρήνες που χρησιμοποιήθηκαν σε συνδυασμό με τις συντεταγμένες τους, το βάθος νερού των σημείων που έγιναν οι πυρηνοληψίες, το μήκος του πυρήνα σε όσες εργασίες αναφέρεται, καθώς και τη βιβλιογραφική αναφορά από την οποία προκύπτουν τα εν λόγω στοιχεία για κάθε πυρήνα. 8

Κεφάλαιο 2 Μεθοδολογία ΟΝΟΜΑ ΣΥΝΤΕΤΑΓΜΕΝΕΣ ΒΑΘΟΣ ΜΗΚΟΣ BIBΛΙΟΓ. ΠΥΡΗΝΑ Χ Υ ΝΕΡΟΥ ΠΥΡΗΝΑ ΑΝΑΦΟΡΑ SK1 23,55000 38,96000 1000 820 Zachariasse et al 97 IN68-9 17,90080 41,78420 1234 600 De Rijk et al 1997 LC21 26,58000 35,66000 1522 350 De Rijk et al 1997 KS8230-3,53180 36,00000 795 ND Emeis et al 2000 RL11 17,71750 36,74580 3376 ND Emeis et al 2000 967 32,72550 34,07080 2551 ND Emeis et al 2000 SL21 25,41670 39,01670 317 273 Casford et al 2003 SL31 24,70000 39,30000 430 ND Casford et al 2000 SLA-9 24,55000 37,51670 250 286 Casford et al 2000 BS7937 13,45000 38,36670 1400 ND Sbaffi et al 2004 BS7938 13,58330 38,41670 1400 ND Sbaffi et al 2004 AD91-17 18,63580 40,86950 844 200 Sangiorgi 2003 AKSU-3 24,85000 40,13330 685 70 Aksu et al 1995 AKSU-19 24,83330 39,26670 380 80 Aksu et al 1995 AKSU-20 24,96670 38,43330 630 90 Aksu et al 1995 AKSU-5 26,10000 37,28330 430 80 Aksu et al 1995 SL11 25,80000 39,10000 258 209 Casford et al 2003 SL9 31,52270 34,28620 2302 45 Principato et al2006 T87-2-13G 26,36680 35,10020 306 300 Rohling et al 1993 T87-2-27G 23,20050 35,80080 607 300 Rohling et al 1993 T87-2-20G 23,73470 34,96730 707 300 Rohling et al 1993 IN68-5 18,53330 41,23330 1030 650 Jorrisen et al 1993 RF93-30 15,66720 42,66680 77 600 Oldfield et al 2003 ET91-18 9,87630 42,60430 651 700 Capotondi et al 1999 GT85-5 11,25700 40,31700 2833 659 Capotondi et al 1999 PB91-2 15,80030 39,23330 713 480 Capotondi et al 1999 PB91-8 15,79600 39,20980 678 710 Capotondi et al 1999 ALB-189 28,48330 33,90000 2664 900 Cita et al 1977 RC9-181 25,01670 33,41670 2286 900 Cita et al 1977 KS-09 20,15000 35,15000 2800 1600 Cita et al 1977 MAR97-02 27,61400 40,86580 1080 210 Aksu et al 2002 MAR94-05 28,10520 40,87100 850 210 Aksu et al 2002 MAR97-11 28,37780 40,65330 111 79 Aksu et al 2002 MAR98-12 27,79470 40,84230 549 50 Aksu et al 2002 MAR98-07 29,09000 40,81000 95 72 Aksu et al 2002 MAR98-09 28,94670 40,92270 64 50 Aksu et al 2002 BC02 21,40920 35,28480 3349 ND Principato et al 2003 BC06 21,11800 34,87170 2539 ND Principato et al2003 BC07 20,54000 35,75580 3022 ND Principato et al2003 MC82-12 14,41670 39,71670 1657 ND Ariztegui et al 2000 BAN8402 20,03350 34,35600 3296 960 Olausson 1991 BAN8408 20,04000 34,32250 2673 490 Olausson 1991 9

Κεφάλαιο 2 Μεθοδολογία CS70-5 13,01670 35,73400 1486 804 Grazzini 1988 IN68-21 14,78420 42,88370 252 719 Jorrisen et al 1993 CS73-34 13,41800 35,95070 680 713 Jorrisen et al 1993 BS78-12 9,81670 42,66680 626 585 Jorrisen et al 1993 KS310-1,57000 35,55000 1900 940 Hayes et al 1999 BC15 5,56000 41,57000 2500 600 Hayes et al 1999 LC03 8,01000 39,05000 423 500 Hayes et al 1999 LC07 10,07000 38,14000 488 420 Hayes et al 1999 P4 18,93000 36,23000 3560 340 Hayes et al 1999 BUC2 34,76720 35,90050 730 107 Bukley et al 1982 BUC12 32,55000 35,43480 1440 94 Bukley et al 1982 BUC17 33,31800 35,50070 850 135 Bukley et al 1982 C40 24,04689 36,56122 851 ND Geraga et al 2000 Z1 19,51590 39,15110 1160 ND Geraga et al 2004 C69 24,22572 36,61388 632 ND Geraga et al 2005 NS-14 27,00778 36,64861 505 400 Triantafyllou et al 07 KL83 34,13480 32,60150 1433 43 Sperling et al 2003 Πίνακας 2.1: Ονόματα πυρήνων και κύρια στοιχεία τους. 2.2 ΣΤΑΔΙΑ ΜΕΘΟΔΟΛΟΓΙΑΣ Επόμενο στάδιο της συλλογής δεδομένων αποτέλεσε η μετατροπή τους σε μορφή που επιδέχεται επεξεργασία μέσω υπολογιστή και που είχε ως κατάληξη την κατασκευή χαρτών κατανομών και διακυμάνσεων. Για τη διαδικασία αυτή ακολουθήθηκε μια σειρά επιμέρους βημάτων (σχήμα 2.1) τα οποία αναλύονται εκτενώς στα επόμενα υποκεφάλαια. ΣΤΑΔΙ Α ΜΕΘΟΔΟΛΟΓΙ ΑΣ Δημιουργία πίνακα με σταθερό χρονικό βήμα Κατασκευή πινάκων - συγκεντρωτικού πίνακα Διόρθωση ηλικιών Συσχέτιση βαθών-ηλικιών Σχήμα 2.1: Στάδια μεθοδολογίας 10

Κεφάλαιο 2 Μεθοδολογία 2.2 ΔΗΜΙΟΥΡΓΙΑ ΠΙΝΑΚΩΝ ΚΑΤΑΝΟΜΗΣ ΚΑΙ ΔΙΑΚΥΜΑΝΣΗΣ Πρώτη φάση των αποτελεσμάτων αποτέλεσαν οι πίνακες που αναφέρονται στο υποκεφάλαιο 3.1 και των οποίων η κατασκευή πραγματοποιήθηκε με τα ακόλουθα στάδια (σχήμα 2.2). Το πρώτο στάδιο αφορούσε τη χρονική απόδοση των αποτελεσμάτων κατόπιν συσχέτισης μεταξύ ηλικιών και βαθών κάτω από την επιφάνεια του πυθμένα. Το χρονοστρωματογραφικό πλαίσιο κάθε πυρήνα βασίστηκε σε συγκεκριμένες χρονολογήσεις κάθε εργασίας καθώς και σε μια σειρά από κριτήρια όπως ο ρυθμός ιζηματογένεσης και οι χρονοστρωματογραφικοί ορίζοντες (στρώσεις τέφρας, ισοτοπικά στάδια οξυγόνου δ 18 Ο και βιοζώνες). ΔΗΜΙΟΥΡΓΊΑ ΠΙΝΑΚΩΝ ΑΝΑΛΥΣΗ ΔΙΑΓΡΑΜΜΑΤΩΝ ΣΥΣΧΕΤΙΣΗ ΒΑΘΩΝ-ΗΛΙΚΙΩΝ ΔΙΟΡΘΩΣΗ ΗΛΙΚΙΩΝ Σχήμα 2.2:Διαδικασία δημιουργίας πινάκων χρονικής διακύμανσης ποσοστών Προκειμένου τα αποτελέσματα όλων των πυρήνων να είναι συγκρίσιμα, οι πυρήνες τέθηκαν σε κοινό χρονοστρωματογραφικό πλαίσιο. Όλες οι ηλικίες μετατράπηκαν σε ημερολογιακά έτη (cal.yrs.bp) με βάση το πρόγραμμα Calib (http://calib.qub.ac.uk). Με τη χρήση του λογισμικού αυτού πραγματοποιείται διόρθωση των σφαλμάτων των ηλικιών άνθρακα όπως ο χώρος αποθήκευσης (reservoir effect), λαμβάνοντας υπόψη τοπικές ωκεανογραφικές παραμέτρους. Στα κεφάλαια που ακολουθούν κάθε χρονολογική αναφορά θα αντιστοιχεί σε ημερολογιακά έτη (cal.yrs.bp). Στη συνέχεια όλα τα διαγράμματα ποσοστών αναλύθηκαν με λεπτομέρεια και τα ποσοστά καταγράφηκαν σε πίνακες του προγράμματος Microsoft excel. Τέλος για καλύτερο συνδυασμό των δεδομένων όλοι οι πίνακες μεταφέρθηκαν σε ένα συγκεντρωτικό ο οποίος περιλάμβανε τα στοιχεία όλων των πυρήνων για όλες τις ηλικίες. Πιο συγκεκριμένα, οι διαστάσεις του συγκεντρωτικού πίνακα ήταν: 59 (πυρήνες) 18 (χιλιετίες) 13 (μετρήσεις ποσοστών τρηματοφόρων και τιμών οξυγόνου). 11

Κεφάλαιο 2 Μεθοδολογία 2.3 ΜΕΘΟΔΟΛΟΓΙΑ ΠΑΡΕΜΒΟΛΗΣ ΣΥΓΚΕΝΤΡΩΤΙΚΟΥ ΠΙΝΑΚΑ ΔΕΔΟΜΕΝΩΝ Ο αρχικός συγκεντρωτικός πίνακας που κατασκευάστηκε από τις μετρήσεις στους πυρήνες της Μεσογείου είχε ασαφές χρονικό βήμα ενώ στη δομή του παρουσιάζονταν και πολλά χρονικά κενά. Αυτά οφείλονται σε τρία γεγονότα: 1) κάθε πυρήνας είχε διαφορετικές ανώτατες και κατώτατες ηλικίες. 2) ο προσδιορισμός των ηλικιών έγινε με διαφορετικά κριτήρια ανάλογα με τα δεδομένα που παρείχε κάθε βιβλιογραφική πηγή με αποτέλεσμα σε άλλους πυρήνες να παρέχεται χρονολογική αντιστοίχηση ανά σταθερό χρονικό βήμα, π.χ. 1000 χρόνια και σε άλλους να έχουμε τυχαίες ηλικίες σύμφωνα με την μέθοδο αντιστοίχισης βάθους-ηλικίας. 3) Σε πολλούς πυρήνες δεν είχαν γίνει καθόλου μετρήσεις για κάποια πλαγκτονικά τρηματοφόρα. Τέτοιου είδους πίνακες δεν είναι κατάλληλοι για την χρησιμοποίησή τους σε Γεωγραφικά Συστήματα Πληροφοριών (G.I.S.) και για αυτό ακολουθήθηκε μια μεθοδολογία ώστε δημιουργηθεί ένας νέος πίνακας που να έχει σταθερό χρονικό βήμα, κοινό για όλες τις μετρηθείσες παραμέτρους. Η «εξυγίανση» του χρονικού βήματος έγινε με την χρήση μαθηματικής μεθόδου παρεμβολής και το χρονικό βήμα επελέγη να είναι τα 1000 χρόνια. Μια πληθώρα μεθόδων παρεμβολής παρουσιάζονται βιβλιογραφικά μεταξύ των οποίων οι σημαντικότερες και πιο ευρέως χρησιμοποιούμενες είναι οι ορθογώνιες πολυωνυμικές συναρτήσεις με κύριους εκπροσώπους την spline και την pchip. Για την χρονική παρεμβολή του αρχικού συγκεντρωτικού πίνακα των μετρήσεων στους πυρήνες της Μεσογείου, επελέγη η μέθοδος PCHIP (Piecewise Cubic Hermite Interpolating Polynomial). Η μέθοδος PCHIP υπερτερεί έναντι της Spline διότι ενώ και οι δύο είναι ορθογώνιες πολυωνυμικές συναρτήσεις, η πρώτη βρίσκει τις τιμές μιας συνάρτησης παρεμβολής στα ενδιάμεσα σημεία έτσι ώστε: Σε κάθε χρονικό βήμα, η κυβική παρεμβολή Hermite διατηρεί την κλίση της συνάρτησης της χρονοσειράς στα δύο ακραία σημεία (endpoints). Η παρεμβάλλει, π.χ. την, ωστε η πρώτη παράγωγος να είναι συνεχής. Η δεύτερη παράγωγος δεν είναι απαραίτητο να είναι συνεχής. Οι κλίσεις στην επιλέγονται με τέτοιο τρόπο ώστε η να εκφράζει το σχήμα των δεδομένων και να διατηρεί την μονοτονία τους ανά ζεύγος σημείων. Αυτό σημαίνει πως σε διαστήματα όπου τα δεδομένα είναι μονότονα το ίδιο θα είναι και η ακόμα και σε περιοχές όπου παρουσιάζονται τοπικά ακρότατα. 12

Κεφάλαιο 2 Μεθοδολογία Η παρεμβολή Spline λειτουργεί περίπου όπως και η pchip. Η διαφορά είναι πως η spline επιλέγει τις κλίσεις στο σημείο με διαφορετικό τρόπο, ώστε να κάνει και την δεύτερη παράγωγο να είναι συνεχής. Αυτό έχει τα ακόλουθα αποτελέσματα: η παρεμβολή spline παράγει ένα πιο ομαλό αποτέλεσμα και έτσι είναι αξιόπιστη μόνο αν η αρχική χρονοσειρά είναι και αυτή ομαλή. Η pchip δημιουργεί λιγότερες ανεπιθύμητες ταλαντεύσεις και υπερβάσεις των ανώτερων ή κατώτερων σημείων της συνάρτησηςχρονοσειράς. Στην παρακάτω εικόνα (Εικόνα 2.1 ) είναι φανερή η διαφορά μεταξύ των δύο μεθόδων καθώς και η υπεροχή της PCHIP όσο αφορά στην αξιοπιστία των παραγόμενων αποτελεσμάτων. Εικόνα 2.1: Μέθοδοι παρεμβολής Η παρεμβολή του αρχικού πίνακα των μετρήσεων από τους πυρήνες πραγματοποιήθηκε με την βοήθεια του προγράμματος «interpolate_cores_matrix.m» και των βοηθητικών υπορουτίνων «interpolate_core.m» και «find_cores.m» που κατασκευάστηκαν στην γλώσσα τεχνικού προγραμματισμού «MATLAB». Οι κώδικες των προαναφερθέντων προγραμμάτων παρατίθενται στο παράρτημα Β. 13

Κεφάλαιο 2 Μεθοδολογία 2.4 ΜΕΘΟΔΟΛΟΓΙΑ ΚΑΤΑΣΚΕΥΗΣ ΧΑΡΤΩΝ Ο συμπαγής και με σταθερό χρονικό βήμα πίνακας που δημιούργησε το πρόγραμμα «interpolate cores matrix.m» από τις μετρήσεις στους πυρήνες της Μεσογείου εισήχθη στο λογισμικό Γεωγραφικών Συστημάτων Πληροφοριών (GIS) ArcMap TM 9.0 (ESRI ) με σκοπό την δημιουργία χαρτών διακύμανσης των διάφορων μετρηθέντων μεγεθών (% ποσοστά τρηματοφόρων και λόγοι ισοτόπων οξυγόνου). Για κάθε ένα μετρηθέν μέγεθος δημιουργήθηκαν χάρτες της κατανομής του στην Μεσόγειο ανά 1000 χρόνια. Έτσι, αν υποθέσουμε πως η μικρότερη ηλικία που παρατηρήθηκε σε ένα τρηματοφόρο ήταν τα 2700 ybp και η μεγαλύτερη τα 8200 ybp, θα προέκυπταν 6 χάρτες των 8000, 7000, 6000, 5000, 4000 και 3000 ybp χρόνων αντίστοιχα. Η επιλογή των εγγραφών του πίνακα που αναφέρονται σε συγκεκριμένη ηλικία πραγματοποιήθηκε με τον ορισμό ερωτήσεων (Queries) εντός του λογισμικού ArcMap TM 9.0. Έπειτα η κατασκευή της χωρικής διακύμανσης κάθε μεγέθους του πίνακα έγινε με χωρική παρεμβολή μεταξύ των σημείων των πυρήνων στους οποίου απαντάται αυτό. Η μέθοδος χωρικής παρεμβολής μεταξύ των πυρήνων που χρησιμοποιήθηκε για την δημιουργία των κατανομών είναι η γεωστατιστική μέθοδος «kriging». Η μέθοδος «kriging» επελέγη μεταξύ άλλων μεθόδων μετά από πολλαπλές δοκιμές που έδειξαν ότι η δυνατότητα της για επαλήθευση (cross-validation) των συγκεκριμένων χωρικών δεδομένων είναι σημαντικά μεγαλύτερη. 2.5 ΕΛΕΓΧΟΣ ΑΞΙΟΠΙΣΤΙΑΣ ΜΕΘΟΔΟΛΟΓΙΑΣ Η αξιοπιστία της μεθοδολογίας ελέγχθηκε κατόπιν συσχέτισης των χαρτών των τελευταίων 2000 χρόνων με τις σύγχρονες κατανομές που δημοσιεύονται σε επιστημονικές εργασίες. Η συσχέτιση αυτή πραγματοποιήθηκε για τις τιμές του δ 18 Ο οξυγόνου καθώς και για τα τρηματοφόρα που τα τελευταία 2000 χρόνια παρουσιάζουν σημαντικά ποσοστά στο χώρο της Μεσογείου. Από τον έλεγχο προέκυψε υψηλός βαθμός ταύτισης που αποδεικνύει την αξιοπιστία των αποτελεσμάτων και για τις προηγούμενες χιλιετίες, από 18.000 χρόνια μέχρι σήμερα. 14

Κεφάλαιο 3 Aποτελέσματα 3.1 ΠΙΝΑΚΕΣ Οι πίνακες που προέκυψαν από τα διαγράμματα των δημοσιευμένων εργασιών, ανάλογα με το περιεχόμενό τους κατανέμονται σε δύο ενότητες. Η πρώτη ενότητα περιέχει τους πίνακες με ποσοστά πλαγκτονικών τρηματοφόρων ανα ηλικίες. Κάθε πίνακας αναφέρεται σε ένα συγκεκριμένο πυρήνα και περιγράφει την ποσοστιαία διακύμανση των εξής κατά σειρά τρηματοφόρων:gs.ruber,g.bulloides,t.quinqueloba,n.pachyderma(d), N.pachyderma(s),Gr.inflata,Or.universa,Gs.sacculifer,G.aequilateralis, Gr.truncatulinoides,Gr.scitula,G.glutinata. Σε κάποιες από τις εργασίες τα ποσοστά τρηματοφόρων δε συνδέονται με τα χρόνια αλλά αντιστοιχίζονται με τα βάθη κάτω από την επιφάνεια του πυθμένα από τα οποία έχουν προκύψει. Στις περιπτώσεις αυτές η πρώτη στήλη του πίνακα αναφέρει τα βάθη σε εκατοστά, η δεύτερη στήλη καταγράφει χρονολογήσεις που έχουν πραγματοποιηθεί σε συγκεκριμένα βάθη και η τρίτη στήλη αποτυπώνει την πλήρη αντιστοίχηση μεταξύ βαθών και χρόνων, η μέθοδος της οποίας έχει περιγραφεί σε προηγούμενο κεφάλαιο. Στη δεύτερη ενότητα περιλαμβάνονται οι πίνακες τιμών των ισοτόπων οξυγόνου (δ 18 Ο). Στις θέσεις των πινάκων όπου αναγράφεται (ND) ερμηνεύεται ότι για την αντίστοιχη ηλικία ή βάθος καμία πληροφορία δεν απορρέει από το διάγραμμα. Συνολικά κατασκευάστηκαν περισσότεροι από 80 πίνακες της μορφής που περιγράφεται παραπάνω. Στον πίνακα 3.1 παρατίθενται ενδεικτικά δύο από αυτούς. 3.2 ΧΑΡΤΕΣ Στο υποκεφάλαιο αυτό παρατίθενται οι χάρτες που προκύπτουν από τους παραπάνω πίνακες και παρουσιάζουν την κατανομή και διακύμανση των τρηματοφόρων καθώς και των ισοτόπων οξυγόνου δ 18 Ο. Η διάταξη των χαρτών ξεκινά από τις παλαιότερες ηλικίες και καταλήγει στις πιο πρόσφατες. Η πλήρης περιγραφή και εξήγηση των χαρτών ακολουθεί στο κεφάλαιο 4. 16

Κεφάλαιο 3 Aποτελέσματα Depth (cm) Dates (nc) yrbp (cal) G.RU BER Πυρήνας ΑKSU 3 % P.FORAMINIFERA G.BULLO IDES T.QUINQU ELOBA N.PACHYD ERMA N.PAC H.S G.IFL ATA O.UNIV ERSA G.SACCU LIFER G.AEQUILAT ERALIS 10 1258 41 9 5 6 0 0 0 11 0 20 2786 50 8 4 4 0 0 0 21 0 30 4479 37 12 8 5 4 0 2 5 0 40 6114 22 25 10 18 2 5 2 0 0 48 6400 7336 20 30 12 16 2 4 4 0 0 50 7514 18 38 10 15 3 2 4 0 0 60 8534 22 20 18 8 0 2 10 0 2 70 10021 28 22 12 5 0 2 12 0 2 78 9800 11220 28 20 8 8 3 0 12 0 0 80 11528 28 20 5 8 4 0 12 0 0 90 13062 25 15 17 15 0 0 0 0 0 100 14175 20 22 8 15 15 0 0 0 0 110 15954 5 5 45 10 10 0 0 0 0 120 17570 5 5 18 45 10 0 0 0 0 Πυρήνας BS7938 yrbp (cal) δ 18 Ο 1000 1,2 2000 1,2 3000 1,2 4000 1,4 5000 1 6000 1 7000 1,2 8000 1,2 9000 0,6 10000 0,6 11000 1,4 12000 1,4 13000 2,8 14000 1,8 15000 3 16000 ND 17000 ND 18000 ND 19000 ND 20000 ND Πίνακας 3.1: Ενδεικτικοί πίνακες ποσοστών πλαγκτονικών τρηματοφόρων και τιμών οξυγόνου (δ 18 Ο) 17

Κεφάλαιο 3 Aποτελέσματα 3.2.1: Χάρτες διακύμανσης ισοτόπων οξυγόνου ανά χιλιετία 34

Κεφάλαιο 3 Aποτελέσματα 35

Κεφάλαιο 3 Aποτελέσματα 3.2.2: Χάρτες διακύμανσης Gs. ruber ανά χιλιετία 36

Κεφάλαιο 3 Aποτελέσματα 37

Κεφάλαιο 3 Aποτελέσματα 3.2.3: Χάρτες διακύμανσης G. bulloides ανά χιλιετία 38

Κεφάλαιο 3 Aποτελέσματα 39

Κεφάλαιο 3 Aποτελέσματα 3.2.4: Χάρτες διακύμανσης T. quinqueloba ανά χιλιετία 40

Κεφάλαιο 3 Aποτελέσματα 41

Κεφάλαιο 3 Aποτελέσματα 3.2.5: Χάρτες διακύμανσης N. pachyderma ανά χιλιετία 42

Κεφάλαιο 3 Aποτελέσματα 43

Κεφάλαιο 3 Aποτελέσματα 3.2.6: Χάρτες διακύμανσης Gr. inflata ανά χιλιετία 44

Κεφάλαιο 3 Aποτελέσματα 45

Κεφάλαιο 3 Aποτελέσματα 3.2.7: Χάρτες διακύμανσης Gs. sacculifer ανά χιλιετία 46

Κεφάλαιο 3 Aποτελέσματα 3.2.8: Χάρτες διακύμανσης G. glutinata ανά χιλιετία 47

Κεφάλαιο 4 Συζήτηση 4.1 ΔΙΑΚΥΜΑΝΣΗ ΤΙΜΩΝ ΙΣΟΤΟΠΩΝ ΟΞΥΓΟΝΟΥ Ο εγκυρότερος τρόπος προσέγγισης των κλιματικών μεταβολών είναι η καταγραφή των ισοτόπων οξυγόνου που κατακρατούνται στα κελύφη των πλαγκτονικών τρηματοφόρων τα οποία έχουν αποτεθεί με πελαγική ιζηματογένεση σε θαλάσσιες λεκάνες μεγάλου βάθους. Υψηλές τιμές του λόγου δ 18 Ο συνδέονται με χαμηλές επιφανειακές θερμοκρασίες ενώ υψηλές αρνητικές τιμές αντιστοιχούν σε υψηλές θερμοκρασίες ή και σε χαμηλή αλατότητα (Cita et al., 1977, Vergnaud-Grazzini et al., 1986). Με βάση λοιπόν τους χάρτες που έχουν δημιουργηθεί για τα ισότοπα οξυγόνου (Κεφάλαιο 3) είναι δυνατή η παρατήρηση της θερμοκρασιακής εξέλιξης της Μεσογείου και ο συνδυασμός της με κύριες κλιματικές μεταβολές και επιρροές από τη χέρσο. Στα 18.000 χρόνια πρίν από σήμερα (yrs BP) οι τιμές του δ 18 Ο είναι ιδιαίτερα αυξημένες σε όλη τη Μεσόγειο, γεγονός που εξηγείται από τις χαμηλές θερμοκρασίες της τελευταίας μεγίστης παγετώδους (LGM: Last Glacial Maximum) περιόδου. Στα 17.000 yrs BP παρατηρείται μια αύξηση της θερμοκρασίας από Ανατολικά ενώ μεταξύ 16-13.000 yrs BP λόγω της τήξης των πάγων και της μεταφοράς του νερού από τους ποταμούς Ρήνο και Πάδο, στις περιοχές της Αδριατικής και της Κορσικής παρατηρούνται οι χαμηλότερες θερμοκρασίες (Χάρτης 4.1). Παράλληλα, στα 16.000 χρόνια πρίν από σήμερα παρατηρείται μείωση των τιμών του δ 18 Ο και από δυτικά λόγω της εισόδου Ατλαντικού νερού χαμηλής αλατότητας. Στην περιοχή του Γιβραλτάρ εντοπίζονται ξανά χαμηλές θερμοκρασίες περίπου 12.000 yrs BP και ακολούθως, στα 11.000 yrs BP η Μεσόγειος φανερά επηρεασμένη από τις ψυχρές συνθήκες του Younger Dryas παρουσιάζει στο σύνολο της υψηλές τιμές του δ 18 Ο. Χάρτης 4.1 33

Κεφάλαιο 4 Συζήτηση Στα 10.000 yrs BP οριοθετείται η έναρξη του Ολοκαίνου στη Μεσόγειο, κατά τη διάρκεια του οποίου οι κλιματικές συνθήκες είναι παρόμοιες με τις σημερινές. Αυτό ακριβώς συμπεραίνουμε και από τη μεγάλη ομοιότητα που παρουσιάζουν μεταξύ τους οι χάρτες των 10.000 και των 1.000 χρόνων πρίν από σήμερα. Γενικά η περίοδος αυτή χαρακτηρίζεται από αυξημένες θερμοκρασίες στην ανατολική Μεσόγειο οι οποίες περιοδικά εξαπλώνονται δυτικά, ενώ οι χαμηλότερες θερμοκρασίες εντοπίζονται κυρίως γύρω από την περιοχή της Κορσικής. Οι πολύ χαμηλές τιμές του δ 18 Ο ιδιαίτερα την περίοδο 9-6.000 yrs BP οφείλονται στην απόθεση του σαπροπηλού S1. Από τις γενικές συνθήκες της παραπάνω περιόδου παρεκκλίνει η κατάσταση που παρουσιάζεται στο ψυχρό γεγονός των 4.000 yrs BP όπου εντοπίζεται πτώση της θερμοκρασίας σε όλη τη Μεσόγειο. Από τα 3.000 yrs BP επανέρχεται τάση αύξησης της θερμοκρασίας και οι συνθήκες διαμορφώνονται παρόμοιες με τις σημερινές. 4.2 ΔΙΑΚΥΜΑΝΣΗ ΠΟΣΟΣΤΩΝ ΠΛΑΓΚΤΟΝΙΚΩΝ ΤΡΗΜΑΤΟΦΟΡΩΝ Gs.ruber : Από 20-13.000 yrs BP κυριαρχεί στη θάλασσα της Λεβαντίνης με περιοδικές εξαπλώσεις παράκτια της Αφρικής που βόρεια φθάνουν στα όρια του Ιονίου πελάγους. Οι παραπάνω περιοχές παρουσιάζουν συγκεντρώσεις μεγαλύτερες του 60% ενώ την ίδια περίοδο όλη η υπόλοιπη Μεσόγειος χαρακτηρίζεται από παντελή απουσία του συγκεκριμένου τρηματοφόρου (Χάρτης 4.2). Παρατηρούμε λοιπόν ότι στο διάστημα αυτό το Gs.Ruber ακολουθεί σε γενικές γραμμές την τάση του δ 18 Ο και ότι κλιματικά η Μεσόγειος επηρεάζεται κυρίως από τις συνθήκες της βορείου Ευρώπης. Χάρτης 4.2 34

Κεφάλαιο 4 Συζήτηση Μεταξύ 12-11.000 yrs BP η έκταση των συγκεντρώσεων της Λεβαντίνης περιορίζεται ενώ αυξάνεται η αντίστοιχη στο νότιο Ιόνιο. Τα ποσοστά του τρηματοφόρου παρουσιάζουν μείωση κατά την παραπάνω περίοδο που συνδέεται με το ψυχρό γεγονός Younger Dryas. Στα 10.000 yrs BP (έναρξη Ολοκαίνου) παρατηρείται μια τάση αύξησης των ποσοστών από ανατολικά η οποία συνεχίζεται και στα 9.000 yrs BP, ενώ χίλια χρόνια αργότερα ψυχρό γεγονός του Ολοκαίνου προκαλεί έντονες πτωτικές τάσεις των ποσοστών. Στα 7.000 yrs BP τα θερμά και ολιγοτροφικά νερά εξαπλώνονται βορειότερα «περικυκλώνοντας» την Ελληνική χερσόνησο, ενώ περίπου 5.500 yrs BP εμφανίζονται και στη θάλασσα της Αδριατικής. Παράλληλα, το ανατολικό τμήμα της Λεβαντίνης συνεχίζει να κυριαρχείται από Gs.ruber. Στη συνέχεια η κατάσταση σταθεροποιείται με ολόκληρο το Ιόνιο πέλαγος καθώς και το μεγαλύτερο μέρος του δυτικού Αιγαίου και της Αδριατικής να παρουσιάζουν πολύ υψηλές συγκεντρώσεις, διαμορφώνοντας μια κατανομή σχεδόν όμοια με τη σημερινή. G.bulloides : Με συγκεντρώσεις που κυμαίνονται μεταξύ 30-70%, μέχρι τα 10.000 yrs BP η παρουσία του στη δυτική Μεσόγειο και ιδιαίτερα στο βόρειο τμήμα της είναι πολύ έντονη. Πιο συγκεκριμένα, οι υψηλότερες τιμές παρατηρούνται στις εκβολές των ποταμών Ρήνου και Πάδου, όπου συγκεντρώνονται ψυχρά και ευτροφικά νερά δημιουργώντας συνθήκες ευνοϊκές για την ανάπτυξη του G.bulloides (Χάρτης 4.3). Χάρτης 4.3 Ακολούθως,με την έναρξη του Ολοκαίνου, η κατάσταση διαφοροποιείται καθώς οι συγκεντρώσεις της δυτικής Μεσογείου περιορίζονται σε μεγάλο βαθμό και κυρίως στην περιοχή της Αδριατικής. 35

Κεφάλαιο 4 Συζήτηση Παράλληλα αυξάνονται οι τιμές στο Αιγαίο πέλαγος, γεγονός που συνδέεται με την απόθεση του σαπροπηλού S1 (9.000 yrs BP). Οι παραπάνω συνθήκες διατηρούνται περίπου μέχρι τη λήξη της σαπροπηλικής απόθεσης (6.000 yrs BP) οπότε αρχίζουν να παρουσιάζουν φθίνουσα πορεία με συγκεντρώσεις όλο και πιο διάσπαρτες. Με εξαίρεση τις προαναφερθείσες υψηλές τιμές και τις μηδενικές τιμές του Ιονίου πελάγους και της Λεβαντίνης, όλη η υπόλοιπη Μεσόγειος έχει συγκεντρώσεις 20-30% οι οποίες παραμένουν διαχρονικά αμετάβλητες. Η τελευταία κατάσταση ομοιάζει πολύ με τη σημερινή διαφέροντας μόνο στις υψηλές σύγχρονες τιμές που εντοπίζονται στη θάλασσα της Αλμπόρας. T.quinqueloba : Μέχρι τα 17.000 yrs BP συγκεντρώσεις της τάξης του 20-50% παρατηρούνται σε ολόκληρη τη Μεσόγειο ενώ πιο αυξημένες είναι κυρίως στη βόρεια Αδριατική, στο βορειοανατολικό τμήμα της Τυρρήνιας θάλασσας και σε όλο το Αιγαίο. Η κατάσταση αυτή συνεχίζεται με μικρές μεταβολές μέχρι τα 14.000 yrs BP και το κύριο χαρακτηριστικό της είναι η αφθονία που παρατηρείται κοντά σε ποτάμιες εκβολές οι οποίες κατά την παραπάνω περίοδο είναι πολύ εμπλουτισμένες λόγω της τήξης των πάγων της βόρειας Ευρώπης. Ως δείκτης περιβαλλόντων πλούσιων σε θρεπτικά συστατικά, η ποσοστιαία αύξηση της T.quinqueloba κοντά σε ποτάμια είναι απολύτως αναμενόμενη. Στη συνέχεια, μέχρι τα 11.000 yrs BP, τα ψυχρά γεγονότα του Younger Dryas περιορίζουν τις συγκεντρώσεις σε ολόκληρη τη Μεσόγειο ενώ χαρακτηριστική είναι η μεγάλη αύξηση που παρατηρείται στη θάλασσα του Μαρμαρά και μάλιστα συνεχίζεται για πολλές χιλιετίες. Η αφθονία στη θάλασσα του Μαρμαρά είναι επίσης αποτέλεσμα επικράτησης νερών υψηλής ευτροφικότητας και χαμηλής αλατότητας. Μετά τα 11.000 yrs BP, λόγω της τήξης των πάγων του Younger Dryas, οι αυξητικές τάσεις επανεμφανίζονται κοντά σε εκβολές ποταμών και κορυφώνονται στα 10.000 yrs BP. Κατά τη συγκεκριμένη περίοδο, εκτός από την περιοχή της βόρειας και κεντρικής Μεσογείου, παρατηρείται αφθονία και στη θάλασσα της Λεβαντίνης η οποία πιθανότατα σχετίζεται με τις εκβολές του Νείλου. Ακολούθως, οι ψυχρές συνθήκες της περιόδου 8-7.000 yrs BP μειώνουν αισθητά τις συγκεντρώσεις σε όλη τη Μεσόγειο. Από τα 6.000 yrs BP επανέρχονται τα υψηλά ποσοστά της Τυρρήνιας, της Αδριατικής και της Λεβαντίνης, ενώ η τάση αυτή διατηρείται με μικρές αυξομειώσεις μέχρι σήμερα (Χάρτης 4.4). 36

Κεφάλαιο 4 Συζήτηση Χάρτης 4.4 N.pachyderma(d),N.pachyderma(s) : Στο διάστημα μεταξύ 20-16.000 yrs BP παρουσιάζει διασπορά μικρών συγκεντρώσεων σε όλη τη Μεσόγειο, με κάποιες αυξήσεις 50-60% στο βόρειο Αιγαίο, στο Ιόνιο και στο στενό της Σικελίας. Την περίοδο αυτή η χαμηλή επιφανειακή θερμοκρασία σε συνδυασμό με τη χαμηλή στάθμη της θάλασσας έχει ως αποτέλεσμα την άνοδο του πυκνοκλινούς στην ευφωτική ζώνη και το σχηματισμό του στρώματος DCM που ευνοεί σημαντικά την ανάπτυξη του εν λόγω τρηματοφόρου (Rohling et al 1993). Μετά τα 16.000 yrs BP παρατηρείται έντονη αύξηση του είδους στη θάλασσα της Αλμπόρας με τάση εξάπλωσης στο Ιβηρικό πέλαγος. Το γεγονός αυτό πιθανά οφείλεται στην είσοδο από το Γιβραλτάρ υψηλής ποσότητας Ατλαντικού νερού χαμηλής αλατότητας και χαμηλής θερμοκρασίας (Χάρτης 4.5). Στη μικροπανίδα της παραπάνω περιόδου σημαντική είναι και η παρουσία του είδους N.pachyderma(s). Χάρτης 4.5 37

Κεφάλαιο 4 Συζήτηση Από 15-12.000 yrs BP η επανεμφάνιση του στρώματος DCM, εκτός από την περιοχή της Αλμπόρας, αυξάνει τα ποσοστά και σε όλη την υπόλοιπη Μεσόγειο, γεγονός που πιθανότατα οφείλεται στην πλήρη επικάλυψη των νερών της Μεσογείου με ύδατα χαμηλής αλατότητας. Στα 11.000 yrs BP οι συγκεντρώσεις μειώνονται αισθητά και οι έντονα πτωτικές τάσεις των ποσοστών συνεχίζονται φθάνοντας σχεδόν σε παντελή απουσία 3.000 χρόνια πριν από σήμερα. Gr.inflata : Ως δείκτης μεταβατικών περιβαλλόντων και υδάτων καλής ανάμειξης, οι μέγιστες συγκεντρώσεις του εντοπίζονται γύρω από το στενό της Σικελίας που αποτελεί κομβικό σημείο της κυκλοφορίας της Μεσογείου. Μεταξύ 18-14.000 yrs BP τα υψηλότερα ποσοστά παρατηρούνται κοντά στις Αφρικανικές ακτές πιθανότατα λόγω του αντικυκλωνικού συστήματος που αναπτύσσεται στην περιοχή αυτή (Bout-Roumazeiles et al 2007). Ακολούθως, μέχρι τα 9.000 yrs BP, οι μεγαλύτερες συγκεντρώσεις μεταφέρονται βορειότερα στην Τυρρήνια θάλασσα ενώ μεταξύ 9-6.000 yrs BP εξαπλώνονται πάλι νότια ως τις Αφρικανικές ακτές. Χάρτης 4.6 Κατά τη διάρκεια της παραπάνω περίοδου το εν λόγω τρηματοφόρο παρουσιάζει τη μέγιστη γεωγραφική του διασπορά (Χάρτης 4.6), ενώ αντίθετα η μικρότερη διασπορά εντοπίζεται στην αρχή και στο τέλος της περιόδου. Με εξαίρεση μικρές ποσοστιαίες αλλαγές, μετά τα 5.000 yrs BP η κατάσταση παραμένει παρόμοια έως και σήμερα. Παροδικά διαστήματα αφθονίας της Gr.inflata στην περιοχή της Αλμπόρας σχετίζονται με την είσοδο Ατλαντικού νερού. 38

Κεφάλαιο 4 Συζήτηση Gs.sacculifer : Μέχρι τα 9.000 yrs BP παρουσιάζει μηδενικά ποσοστά σε όλο το χώρο της Μεσογείου. Κατόπιν, οι ευνοϊκότερες συνθήκες που παρατηρούνται με την έναρξη του Ολοκαίνου ευνοούν την παρουσία του τρηματοφόρου ενώ στο διάστημα μεταξύ 9-6.000 yrs BP υπάρχει μια αύξηση της τάξης του 15-20%. Κατά την περίοδο 5-4.000 yrs BP παρατηρείται έντονη αύξηση των συγκεντρώσεων στην περιοχή της δυτικής Μεσογείου που οφείλεται στην είσοδο Ατλαντικού νερού και τη δημιουργία DCM στρώματος. Δείχνοντας προτίμηση στα θερμά περιβάλλοντα, το Gs.sacculifer κάνει συχνά την εμφάνισή του στην περιοχή της Λεβαντίνης, με ποσοστά όμως που σπάνια ξεπερνούν το 40% (Χάρτης 4.7). Χάρτης 4.7 G.glutinata : Κυμαίνεται σε μικρά ποσοστά 15-20% τα οποία κατά την περίοδο 12-10.000 yrs BP αυξάνονται στο 50% στη θάλασσα της Αδριατικής, το νότιο Αιγαίο και το Ιόνιο (Χάρτης 4.8). Μετά τα 9.000 yrs BP τα ποσοστά του είδους μειώνονται σημαντικά σε ολόκληρη τη Μεσόγειο. Χάρτης 4.8 39

Κεφάλαιο 4 Συζήτηση Όσον αφορά τα είδη: Or.universa, G.aequilateralis, Gr.scitula, Gr.truncatulinoides, δεν παρουσιάζονται σε χάρτες διότι εμφανίζονται στη μικροπανίδα της Μεσογείου με μικρά ποσοστά συμμετοχής και χωρίς ιδιαίτερες διακυμάνσεις. Πιο συγκεκριμένα, τα είδη Or.universa, G.aequilateralis και Gr.truncatulinoides, εντοπίζονται τα τελευταία 10.000 χρόνια με ποσοστά που δεν ξεπερνούν τα 15%, ενώ η Gr.scitula κάνει την εμφάνισή της μεταξύ 18-13.000 χρόνια πριν από σήμερα και τα ποσοστά της σπάνια υπερβαίνουν το 10%. 40

Κεφάλαιο 5 Συμπεράσματα Η ανάλυση και επεξήγηση των χαρτών κατανομών και διακυμάνσεων που πραγματοποιήθηκε στο κεφάλαιο 4, διεκπεραιώνει ουσιαστικά τη μελέτη των παλαιοωκεανογραφικών συνθηκών της Μεσογείου τα τελευταία 18.000 χρόνια, ενώ αποτελεί συνάμα και μια βάση για κάθε συνδυαστική προσέγγιση. Από το σύνολο των περιγραφών και των χωρικών απεικονίσεων μπορούμε να εξάγουμε κάποια βασικά συμπεράσματα τα οποία κρίνεται χρήσιμο να καταταχθούν σε τρείς κατηγορίες. Αρχικά θα αναφερθούν τα συμπεράσματα που απορρέουν από τους χάρτες του δ 18 Ο οξυγόνου, στη συνέχεια τα συμπεράσματα των χαρτών των πλαγκτονικών τρηματοφόρων και τέλος αυτά που προκύπτουν με συνδυασμό των προηγούμενων κατηγοριών. Από τους χάρτες του οξυγόνου δ 18 Ο προκύπτει ότι: Η βελτίωση του κλίματος στη Μεσόγειο θάλασσα ξεκινά πάντα από ανατολικά. Χαρακτηριστικότερο παράδειγμα αποτελεί η έναρξη του Ολοκαίνου (10.000 yrs BP). Το ανατολικότερο άκρο της Μεσογείου, περιοχή Λεβαντίνης, είναι το πιο θερμό τμήμα της Μεσογείου για το μεγαλύτερο χρονικό διάστημα. Ο σχηματισμός του σαπροπηλού δείχνει να συνδέεται κυρίως με εισροές από το Νείλο και όχι από τη Μαύρη Θάλασσα, καθώς εκεί εντοπίζονται οι χαμηλότερες επιφανειακές αλατότητες στα 9.000 χρόνια πρίν από σήμερα. Από τις κατανομές των πλαγκτονικών τρηματοφόρων παρατηρούμε ότι: Η βόρεια και κεντρική Μεσόγειος, επηρεαζόμενη από ποτάμιες εισροές είναι η ευτροφικότερη περιοχή για το μεγαλύτερο χρονικό διάστημα. Ευτροφική είναι επίσης η θάλασσα του Μαρμαρά μετά τα 11.000 yrs BP λόγω της τήξης των παγετώνων κατά το γεγονός Termination 1B. Τέλος, ευτροφισμός παρουσιάζεται και στην περιοχή της Λεβαντίνης λόγω αυξημένων εισροών του Νείλου που φαίνεται να συνδέονται με ενίσχυση του μουσωνικού συστήματος. Το ψυχρό γεγονός του Ολοκαίνου που εντοπίζεται στα 8.000 yrs BP, παρότι δεν είναι εμφανές από την κατανομή του δ 18 Ο,επηρεάζει το σύνολο των πλαγκτονικών τρηματοφόρων. Πιο χαρακτηριστικά αποτυπώνεται στις κατανομές των τρηματοφόρων Gs.ruber και T.quinqueloba. Τέλος, με συνδυασμό των χαρτών του οξυγόνου δ 18 Ο καθώς και των πλαγκτονικών τρηματοφόρων προκύπτει ότι: Κατά το ψυχρό γεγονός Younger Dryas η Μεσόγειος παρουσιάζει εικόνα πολύ παρόμοια με αυτή της περιόδου LGM. To ψυχρό γεγονός των 4.000 yrs BP είναι το τελευταίο που επηρεάζει καθολικά τη Μεσογείο θάλασσα. Ένα σχεδόν μόνιμο αντικυκλωνικό σύστημα παρατηρείται στην κεντρική Μεσόγειο κατά τη διάρκεια του Ολοκαίνου. Η οριζόντια διασπορά του οξυγόνου δ 18 Ο καθώς και της πλειοψηφίας των πλαγκτονικών τρηματοφόρων τα τελευταία 2.000 χρόνια είναι περίπου ίδια με τη σημερινή. 42

Παράρτημα Α Στρώσεις τέφρας Α.1 ΠΥΡΗΝΕΣ ΜΕ ΣΤΡΩΣΕΙΣ ΤΕΦΡΑΣ Όσοι από τους πυρήνες παρουσιάζουν στρώσεις τέφρας, καταγράφηκαν επίσης σε ένα ιδιαίτερο πίνακα (Πίνακας Α.1) όπου διαφαίνονται οι στρώσεις σε αντιστοιχία με τη χρονική τους έκταση. Η κάθε χιλιετία προβάλλεται σε ξεχωριστή γραμμή και αντιστοιχίζεται με κάθε πυρήνα που παρουσιάζει στρώσεις τέφρας με το σύμβολο YES, ενώ το σύμβολο Ν χρησιμοποιείται στην αντίθετη περίπτωση. CORES WITH ASH LAYERS yrbp (cal) AKSU -3 AKSU -5 AKSU- 19 AKSU- 20 LC- 21 IN68-5 IN68-9 GT8 5-5 PB9 1-2 PB91-8 1000-2000 N N N N N YES N N YES N 2000-3000 N YES N N N N YES N YES N 3000-4000 YES YES YES YES YES N YES N N YES 4000-5000 YES YES YES N YES N YES N N YES 5000-6000 N YES N N N N N N N N 6000-7000 N N N N N N N N N N 7000-8000 N N N N N N YES N N N 8000-9000 N N N N N YES N YES N N 9000-10000 N N N N N N N YES N N 10000-11000 N N N N N N YES YES N N 11000-12000 N N N N N YES N N N N 12000-13000 N N N N N N YES N N N 13000-14000 N N N N N N N N N N 14000-15000 N N N N N N N N N N 15000-16000 N N N N N YES N N N N 16000-17000 N N N N N N N N N N 17000-18000 N N N N N N YES N N N Πίνακας Α.1: Πυρήνες της Μεσογείου που παρουσιάζουν στρώσεις τέφρας. 44

Παράρτημα Α Στρώσεις τέφρας Α.2 ΠΕΡΙΓΡΑΦΗ ΚΑΤΑΝΟΜΗΣ ΣΤΡΩΣΕΩΝ ΤΕΦΡΑΣ Από τον παραπάνω πίνακα παρατηρούμε ότι πυρήνες με στρώσεις τέφρας βρίσκονται στο Ιβηρικό Πέλαγος (GT85-5,PB91-2,PB91-8), στην Τυρρήνια θάλασσα (IN68-5,IN68-9) και στο Αιγαίο Πέλαγος (AKSU-3,AKSU- 5,AKSU-19,AKSU-20). Αναλυτικότερα, κατά την περίοδο 2-5.000 yrs BP όλοι οι παραπάνω πυρήνες παρουσιάζουν στρώσεις τέφρας λόγω της δράσης των ηφαιστείων της Σαντορίνης και του Βεζούβιου (τέφρες Ζ1, Ζ2). Στη συνέχεια επανεμφάνιση ηφαιστειακής τέφρας παρατηρείται κατά την περίοδο 8-11.000 yrs BP στην περιοχή της Αδριατικής και της Τυρρήνιας ενώ στην ίδια περιοχή εντοπίζεται τέφρα και στο διάστημα 15-18.000 yrs BP. Οι δύο αυτές περίοδοι συνδέονται με εκρήξεις των ηφαιστείων των περιοχών Phlegraean Fields, Etna και Somma Vesuvius, (τέφρες E1,C1,Y1,L8,L9) (Siani et al 2004). 45

Παράρτημα B ΚΩΔΙΚΕΣ ΣΤΗΝ MATLAB function [new,core_names,crd]=interpolate_core_matrix(int); % Είσοδοι: % int: το βήμα χρόνου (YBP) των χρονοσειρών που θα % δημιουργηθούν % Έξοδοι: % new: πίνακας με τις νέες χρονοσειρές με σταθερό χρονικό % βήμα και ίσο με το int. % core_names: στήλη με το όνομα του πυρήνα για κάθε εγγραφή % του νέου πίνακα % crd: nx2 πίνακας με τις συντεταγμένες κάθε εγγραφής του νέου % πίνακα. disp( Created by Fakiris Elias ); disp( Προγραμματίστηκε από τον Φακίρη Ηλία ); [cores,names,coords,dt]=find_cores; % Τρέξε τη ρουτίνα find_cores cores_no=length(cores); % Ο αριθμός των πυρήνων new=[]; core_names=[]; crd=[]; % for j=1:cores_no A=cores{j}; n=interpolate_core(a,int); crd=[crd;(ones(1,length(n(:,1)))'*coords(j,:))]; new=[new;n]; nam=[]; for i=1:length(n(:,1)) nam=[nam;names(j)]; end core_names=[core_names;nam]; end function new=interpolate_core(a,int); % Κάνει παρεμβολή ώστε ο εισερχόμενος αρχικός πίνακας ενός πυρήνα που % δεν έχει σταθερό χρονικό βήμα να αποκτήσει σταθερό χρονικό βήμα, ίσο % με το int. % % Είσοδοι: % A: πίνακας με τις χρονοσειρές όλων των πλαγκτονικών % τρηματοφόρων για έναν πυρήνα % int: το βήμα χρόνου (YBP) των χρονοσειρών που θα % δημιουργηθούν % Έξοδοι: % new: πίνακας με τις νέες χρονοσειρές με σταθερό χρονικό βήμα για τον συγκεκριμένο πυρήνα temp=0:int:1000; min_=min(a(:,1))/1000; max_=max(a(:,1))/1000; min_t=floor(min_); 46

Παράρτημα B max_t=floor(max_); dif_min=(min_-min_t)*1000; dif_max=(max_-max_t)*1000; diff_temp_min=abs(temp-dif_min); diff_temp_max=abs(temp-dif_max); place_min=find(diff_temp_min==min(diff_temp_min)); place_max=find(diff_temp_max==min(diff_temp_max)); dt_min_pro=temp(place_min); dt_max_pro=temp(place_max); if dt_min_pro>dif_min dt_min=temp(place_min-1); else dt_min=dt_min_pro; end if dt_max_pro<dif_max dt_max=temp(place_max+1); else dt_max=dt_max_pro; end min_dt=dt_min+min_t*1000; max_dt=dt_max+max_t*1000; int_x=min_dt:int:max_dt; % κάνε παρεμβολή για κάθε στήλη... count=0; for i=1:(length(a(1,:))-1) count=count+1; data=a(:,(i+1)); data=denan([a(:,1) data]); if isempty(data)==1 length(data)<3 new(:,i)=nan(length(int_x),1); else end end new(:,i)=pchip(data(:,1),data(:,2),int_x); % παρεμβολή με την % μέθοδο pchip new=[int_x' new]; 47

Παράρτημα B function [cores,names,coords,dt]=find_cores; % Η βασική ρουτίνα % % Είσοδοι: % Με την έναρξη του προγράμματος ζητείται από τον χρήστη να % διαλέξει έναν πίνακα excel με τα δεδομένα στην μορφή: % {'CORES','X','Y','yrBP(cal)','G.RUBER','G.BULLOIDES',...} % Έξοδοι: % cores: πίνακας με τις νέες χρονοσειρές με σταθερό χρονικό % βήμα για όλους τους πυρήνες. % names: στήλη με το όνομα του πυρήνα που αντιστοιχεί κάθε % εγγραφή του πίνακα cores. % coords: nx2 πίνακας με τις συντεταγμένες κάθε εγγραφής του % πίνακα cores. % dt: το χρονικό βήμα που είχε επιλεχθεί από τον χρήστη. [file,path] = uigetfile('*.xls','open EXCEL file'); f_file=strcat(path,file); [data,txt] = xlsread(f_file); un=unique(txt(2:end,1)); C_no=length(un); count=0; for i=1:c_no count=count+1 y=find(strcmp(txt(:,1),un(i))==1); cores{1,i}=data((y-1),3:end); [yc,xc]=size(cores{1,i}); for j=2:yc dpro(j)=cores{1,i}((j),1)-cores{1,i}((j-1),1); end dt(i)=mean(dpro); end names=un'; 48

Παράρτημα Γ ΒΙΒΛΙΟΓΡΑΦΙΚΕΣ ΑΝΑΦΟΡΕΣ Aksu, A.E., Yasar, D., Mudie, P.J., 1995a. Paleoclimatic and paleoceanographic conditions leading to development of sapropel layer S1 in the Aegean Sea basins. Palaeoclimatol. Palaeogeogr. Palaeoecol. 116, 71^101. Aksu, A.E., Yasar, D., Mudie, P.J., Gillespie, H., 1995b. Late glacial^holocene paleoclimatic and paleoceanographic evolution of the Aegean Sea: micropaleontological and stable isotopic evidence. Mar. Micropaleontol. 25, 1^28. Aksu, A.E., Hiscott, R.N., Mudie, P.T., Rochon, A., Kaminski, M.A., Abrajano, T., Yasar, D., 2002. Persistent Holocene outow from the Black Sea to the eastern Mediterranean contradicts Noah s ood hypothesis. GSA Today 12, Aksu, A.E., Hiscott, R.N., Yasar, D., 1999. Oscillating Quaternary water levels of the Marmara Sea and vigorous outow into the Aegean Sea from the Marmara Sea^Black Sea drainage corridor. Mar. Geol. 153, 275^302. Ariztegui, D., Asioli, A., Lowe, J.J., Trincardi, F., Vigliotti, L., Tamburini, F., Chondrogianni, C., Accorsi, C.A., Bandini Mazzanti, M., Mercuri, A.M., Van der Kaars, S., McKenzie, J.A., Old.eld, F., 2000. Palaeoclimate and the formation of sapropel S1:inferences from Late Quaternary lacustrine and marine sequences in the central Mediterranean region. Palaeogeogr. Palaeoclimatol. Palaeoecol. 158, 215^240. Bout-Roumazeiles. V, Combourieu Nebout.N, Peyron. O, Cortijo.E, Landais.A, Masson-Delmotte.V, 2007. Connection between South Mediteranean climate and North African atmospheric circulation During the last 50.000 yr bp North Atlantic cold events. Buckley, H.A., Johnson, L.R., Shackleton, N.J., Blow, R.A., 1982. Late glacial to recent sediment cores from the eastern Mediterranean. Deep-Sea Res. 29, 739 766. Casford J.S.L, Rohling E.J, Abu-Zied R.H, Fontanier C, Jorissen F.G, Leng M.G, Schmiedl G, Thomson J. 2003. A dynamic concept for eastern Mediterranean circulation and oxygenation during sapropel formation.pal,pal,pal 190 (2003)103-119. Capotondi, L., Borsetti, A.M., Morigi, C., 1999. Foraminiferal ecozones, a high resolution proxy for the late Quaternary biochronology in the central Mediterranean Sea. Mar. Geol. 49

Παράρτημα Γ 153, 253^274. Cita, M.B., Vergnaud-Grazzini, C., Robert, C., Chamley, H., Ciaranfi, N., d Onofrio, S., 1977. Palaeoclimatic record of a long deep sea core from the eastern Mediterranean. Quat. Res. 8, 205 235. De Rijk, S., Hayes, A., Rohling, E.J., 1999. Eastern Mediterranean sapropel S1 interruption:an expression of the onset of climatic deterioration around 7 ka BP. Mar. Geol. 153, 337^343. Emeis, K.C., Sakamoto, T., Wehausen, R., Brumsack, H.J., 2000a. The sapropel record of the eastern Mediterranean Sea ^ results of Ocean Drilling Program Leg 160. Palaeogeogr. Palaeoclimatol. Palaeoecol. 158, 371^395. Emeis, K.C., Struck, U., Schulz, H.M., Rosenberg, R., Bernasconi, S., Erlenkeuser, H., Sakamoto, T., Martinez-Ruiz, F., 2000b. Temperature and salinity variations of Mediterranean Sea surface waters over the last 16,000 years from records of planktonic stable oxygen isotopes and alkenone unsaturation ratios. Palaeogeogr. Palaeoclimatol. Palaeoecol. 158, 259^280. Fairbanks, R.G., Wiebe, P.H., 1980. Foraminifera and Chlorophyll Maximum: vertical distribution, seasonal succession, and paleoceanographic significance. Science 209, 1524-1526 Fritsch F.N and R.E Carlson, 1980. Monotone Piecewise Cubic Interpolation. SIAM J.Numerical analysis. Vol 17 pp.238-246 Geraga, M., Tsaila-Monopoli, St., Ioakim, Ch., Papatheodorou, G., Ferentinos, G. 2000. An evaluation of paleoenvironmental changes during the last 18000yrs BP in the Myrtoon Basin, S.W. Aegean Sea. Palaeogeography, Palaeoclimatology, Palaeoecology 156, 1 17. Geraga, M., Tsaila-Monopoli, St., Ioakim, Ch., Papatheodorou, G., Ferentinos, G. 2005. Short-term climate changes in the southern Aegean Sea over the last 48000 years. Palaeogeography, Palaeoclimatology, Palaeoecology 220, 311 332 Γεραγά Μ, Μυλωνά Γ,Τσαϊλά-Μονοπολη Σ, Παπαθεοδώρου Γ, Φερεντίνος Γ, 2004. Μικροπαλαιοντολογική μελέτη του πυρήνα Ζ1 από το Ιόνιο πέλαγος. Δελτίο Ελληνικής γεωλογικής εταιρίας τομ.xxxvi,2004. Σελ:745-753 Hayes A, E.J. Rohling,_, S. De Rijk, D. Kroon, W.J. Zachariasse,1999. Mediterranean planktonic foraminiferal faunas during 50

Παράρτημα Γ the last glacial cycle. Marine Geology 153 (1999) 239 252 Jorissen, F.J., Asioli, A., Borsetti, A.M., Capotondi, L., De Visscher, J.P., Hilgen, F.J., Rohling, E.J., Van der Borg, K., Vergnaud-Grazzini, C., Zachariasse, W.J., 1993. Late Quaternary central Mediterranean biochronology. Mar. Micropaleontol. 21, 169 189. Kahaner D, Cleve M, Stephen N, 1988. Numerical Methods and Software. Prentice Hall Mercone, D., Thomson, J., Croudace, I.W., Siani, G., Paterne, M., Toelstra, S. 2000. Duration of S1, the most recent sapropel in the eastern Mediterranean Sea, as indicated by accelerator mass spectrometry radiocarbon and geochemical evidence. Paleoceanography 15, 336-347 Murdter D.R. and Kennett J.P. (1984): Late Quaternary planktonic foraminiferal biostratigraphy, Strait of Sicily, Mediterannean Sea. Marine Micropaleontology 8: 339-359. Olausson, E.1991.Carbon and oxygen isotope composition of foraminifera intwo cores from the Bannock Basin area, easternmarine Geology, 100 (1991) 45-51 Oldfield,F,, A. Asioli, C.A. Accorsi, A.M. Mercuri, S. Juggins, L. LangoneT. Rolph, F. Trincardi, G. Wolff, Z. Gibbs, L. Vigliotti, M. Frignani,K. van der Pos, N. Branch.2003, A high resolution late Holocene palaeo environmentalrecord fromthe central Adriatic Sea Principato, M.S., Giunta, S., Corselli, C., Negri, A., 2003. Late Pleistocene/Holocene planktonic assemblages in three box-cores from the Mediterranean Ridge area (W-SW of Crete): paleoecological and paleoceanographic reconstruction of sapropel S-1 interval. Palaeogeogr. Palaeoclimatol. Palaeoecol. (Special Issue) 190, 61 77. Principato,M.S,*, D. Crudeli, P. Ziveri, C.P. Slomp, C. Corselli E. Erba, G.J. de Lange,2006. Phyto- and zooplankton paleofluxes during the deposition ofsapropel S1 (eastern Mediterranean): Biogenic carbonate preservation and paleoecological implications. Palaeogeography, Palaeoclimatology, Palaeoecology 235 (2006) 8 27 Pujol, C. and Vergnaud Grazzini, C. 1995. Distribution of live planktic forminifers as related to regional hydrography and productive systems of the Mediterranean Sea. Marine Micropaleontology 25, 187-217. Sprovieri,R,, Enrico Di Stefano, Alessandro Incarbona, Delia W. Oppo,2006. Suborbital climate variability during Marine Isotopic Stage 5 51