ALBERT

Note: Zugleich: Dissertation, Christian-Albrechts-Universität zu Kiel, 1999 , INHALTSVERZEICHNIS 1. Einleitung 1.1 Kenntnisstand und offene Fragen 1.2 Fragestellung und Ziele dieser Arbeit 2. Umweltbedingungen in den Arbeitsgebieten 2.1 Hydrographie, Eisverhältnisse und NAO 2.2 Zur Variation von Wassertiefe und Breite der Dänemarkstraße und zur Vereisung Islands während des letzten Glazials 3. Methoden 3.1 Auswahl der Kernstationen 3.2 Probennahme und Analysen (Übersicht) 3.3 Zur Rekonstruktion von Paläobedingungen im Oberflächenwasser Zur Aussage stabiler Isotopenverhältnisse in planktischen Foraminiferen Zur Messung stabiler Isotopenverhältnisse Zur Massenspektrometrie Zur Rekonstruktion von Oberflächentemperaturen Alkane und Alkohole als Maß für Staubeintrag Eistranspmtiertes Material und vulkanische Aschen 3.4 Zur Rekonstruktion von Paläobedingungen im Zwischen-/ Tiefenwasser Häufigkeit von Cibicides- und anderen benthischen Arten (inkl. Taxonomie) Stabile Isotopenverhältnisse in benthischen Foraminiferen 3.5 AMS 14C-Datierungen Probenreinigung 3. 6 Hauptelementanalysen von vulkanischen Asche-Leithorizonten 3. 7 Geomagnetische Meßgrößen und magnetische Suszeptibiltät 3.8 Techniken zur Spektralanalyse 4. Methodische Ergebnisse 4.1 Zum Einfluß der Probenreinigung auf δ18O-/ δ13C-Werte 4.2 Probleme bei der langfristigen Reproduzierbarkeit von δ18O-Zeitreihen 4.3 Einfluß der Korngröße und Artendefinition planktischer Foraminiferen auf SST-Rekonstruktionen in hohen Breiten 4.4 Vergleich der stabilen Isotopenwerte von Cibicides lobatulus und Cibicidoides wuellerstorfi 5. Stratigraphische Grundlagen und Tiefenprofile der Klimasignale 5.1 Stratigraphische Korrelation zwischen parallel-gekernten GKG- und SL-/KL-Profilen 5.2 Flanktische δ18O-/ δ13C-Kurven, 14C-Alter und biostratigraphische Fixpunkte Westliches Islandbecken Kern PS2644 Kern PS2646 Kern PS2647 Kern 23351 Vøring-Plateau Kern 23071 Kern 23074 5.3 Benthische δ18O-/ δ13C-Werte in Kern PS2644 5.4 Siliziklastische Sedimentkomponenten: Eistransportiertes Material Westliches Islandbecken Kern PS2644 Kern PS2646 Kern PS2647 Vøring-Plateau Kern 23071 Kern 23074 5.5 Vulkanische Glasscherben in Kern PS2644: Wind- und Eiseintrag 5.6 Geochemie und Alter einzelner Tephralagen als Leithorizonte Westliches Islandbecken Kern PS2644 Kern PS2646 Kern PS2647 Vøring-Plateau Kern 23071 Kern 23074 5.7 Magnetische Suszeptibilität in den Kernen PS2644, PS2646 und PS2647 Kern PS2644 Kern PS2646 und PS2647 5.8 Geomagnetische Feldintensität und Richtungsänderungen in Kern PS2644 5.9 Variation von Planktonfauna und -flora Westliches Islandbecken: Kern PS2644 Kern PS2646 und PS2647 Vøring-Plateau: Kern 23071 und 23074 5.10 Benthische Foraminiferen in Kern PS2644 6. Entwicklung von Temperatur und Salzgehalt nördlich der Dänemark-Straße 6.1 Variation der Oberflächentemperatur nach Planktonforaminiferen 6.2 Variation der Oberflächentemperatur nach Uk37 6.3 Variation der Oberflächensalinität 7. Die Feinstratigraphie von Kern PS2644 als Basis für eine Eichung der 14C-Altersskala 22 - 55 ka 7.1 Korrelation zwischen den Klimasignalen in Kern PS2644 und der GISP2-Klimakurve zum Kalibrieren der 14C-Alter und Erstellen eines Altersmodells Tephrachronologische Marker Korrelationsparameter und -regeln Sonderfälle/ Probleme bei der Korrelation 7.2 Alters-stratigraphische Korrelation der Klimakurven von Kern 23071 und 23074 7.3 Variation der Altersanomalien zwischen 20 und 55 14C-ka 7.4 Variabilität des planktischen 14C-Reservoiralters in Schmelzwasserbeeinflußten Seegebieten Variation der planktischen 14C-Alter unmittelbar an der Basis von Heinrich-Ereignis 4 Unterschiede zwischen planktischen und benthischen 14C-Altern in der westlichen Islandsee. Zur Erklärung der inversen Altersdifferenzen 7.5 Differenz zwischen 14C- und Kalenderalter: Zeitliche Variation unter Einfluß des Erdmagnetfeldes - Modell und Befund 7.6 Sedimentationsraten der Kerne 23071, 23074 und PS2644 nach dem GISP2-Altersmodell Vøring-Plateau: Kerne 23071 und 23074 Südwest-Islandsee: Kern PS2644 8. Klimaoszillationen im Europäischen Nordmeer in der Zeit und Frequenzdomäne 8.1 "Der Einzelzyklus" in den Klimakurven von Kern PS2644 8.2 Zur Veränderlichkeit der Warm- und Kaltextreme sowie Zyklenlänge Besonderheiten in der Zyklenlänge Variation der Kalt-(Stadiale) Variation der Interstadiale 8.3 Periodizitäten der Klimasignale im Frequenzband der D.-Oe.-Zyklen. Der D.-Oe.-Zyklus von 1470 J., seine Multiplen und harmonischen Schwingungen Weitere Frequenzen: 1000-1150 Jahre- und 490- 510 Jahre-Zyklizitäten Höhere Frequenzen im Bereich von Jahrhunderten und Dekaden 8.4 Phasenbeziehungen und (örtliche) Steuemngsmechanismen der Dansgaard-Oeschger-Zyklen 9. Schlußfolgerungen Danksagung Literaturverzeichnis Anhang

Note: Inhaltsverzeichnis Vorwort Adressenliste der Autoren A. Einleitung / H. SIMON und P. RAUSCHENBACH 1. Begriffe und Definitionen 1.1. Absorption, Ionisation, Anregung und Bremsstrahlung von β-Strahlung 1.2. γ- und Röntgen-Strahlung, Mechanismen der Absorption 1.3. Häufig verwendete radioaktive Isotope 1.4. Literatur und Bibliographie B. Allgemeines und Prinzipien der Radioaktivitätsmessung / H. SIMON und P. RAUSCHENBACH 1. Absolut- und Relativmessung von Radioaktivität 2. Ionisationskammern und Zählrohre 2.1. Ionisationskammern 2.2. Zählrohre 2.2.1. Zählrohre zur Messung von β-Strahlung 2.2.2. Zählrohre zur Messung von γ-Strahlung 3. Halbleiterdetektoren / R. TYKVA 4. Szintillationszähler 4.1. Allgemeines über Szintillationszähler 4.2. Messung mit flüssigen Szintillatoren 4.2.1. Lösungsmittel 4.2.2. Probengefäße 4.2.3. Szintillator-Substanzen 4.2.4. Löscheffekte, Phosphoreszenz und Chemolumineszenz 4.3. Messung durch Čerenkov-Strahlung 4.4. Messung von γ-Strahlern mit festen Szintillatoren 4.4.1. Impulshöhenverteilung, γ-Spektroskopie und Auflösungsvermögen 4.4.2. Einfluß verschiedener Parameter auf die Gestalt des Spektrums 5. Literatur C. Parameter, die auf Genauigkeit und Reproduzierbarkeit von Einfluß sind. Fehlerbetrachtung / P. RAUSCHENBACH 1. Der radioaktive Zerfall als statistischer Vorgang 2. Einfluß von Probenaktivität, Nulleffekt und Meßzeit auf den Fehler der Nettozählrate 2.1. Meßzeitoptimierung 3. Grenzempfindlichkeit und Gütezahl 4. Fehler von Ratemeter-Messungen 5. Ermittlung von Störeffekten an Meßanordnungen aufgrund nichtstatistischer Ergebnisse 6. Erkennung eines zu hohen Fehlers einer Einzelmessung 7. Literatur D. Präparation der Proben und deren Messung / P. RAUSCHENBACH und H. SIMON 1. Messung in fester oder flüssiger Form mit Zählrohren 1.1. T-, 14C-, 35S- und 45Ca-markierte Proben 2. Messung in der Gasphase nach Proben-Umwandlung 2.1. Tritium-markierte Proben 2.2. 14C- und T / 14C-doppelmarkierte Substanzen 2.3. Literatur 3. Flüssig-Szintillations-Messung 3.1. Probenpräparation 3.1.1. Direkt-Messung (ohne Probenumwandlung) 3.1.1.1. Homogene Meßsysteme 3.1.1.1.1. Messung ohne Lösungsvermittler 3.1.1.1.2. Messung mit Lösungsvermittlern 3.1.1.1.3. Messung von Wasser und wäßrigen Lösungen 3.1.1.1.4. Häufig verwendete Szintillatorsysteme 3.1.1.2. Heterogene Meßsysteme 3.1.1.2.1. Emulsionen 3.1.1.2.2. Suspensionen 3.1.1.2.3. Andere heterogene Materialien wie Papierstreifen, Dünnschicht- und Glasfaserproben 3.1.1.2.4. Häufig verwendete Szintillatorsysteme 3.1.2. Messung nach Probenumwandlung 3.1.2.1. Absorption gasförmiger Proben 3.1.2.2. Umwandlung in flüssiger Phase 3.1.2.2.1. Solubilisierung 3.1.2.2.2. Naß-Oxidation 3.1.2.3. Trockene Oxidation 3.1.2.3.1. Sauerstoff-Kolben-Verfahren 3.1.2.3.2. Sauerstoff-Strom-Verfahren 3.1.2.3.3. Oxidation im Bombenrohr oder in der Metallbombe 3.1.2.4. Spezielle Umwandlungsverfahren 3.2. Bestimmung der Zählausbeute (Löschkorrektur) 3.2.1. Interne Standardisierung 3.2.2. Löschkorrektur-Verfahren, aufgrund der Verschiebung des Proben-Impuls-Spektrums 3.2.2.1. Löschkompensation 3.2.2.2. Proben-Kanalverhältnis-Methode 3.2.2.3. Verstärkungsverhältnis-Methode 3.2.3. Externe Standardisierung 3.2.3.1. Verfahren basierend auf der Zählrate des externen Standards 3.2.3.1.1. Standard im Zählfläschchen angeordnet 3.2.3.1.2. Standard außerhalb des Zählfläschchens angeordnet 3.2.3.2. Externe Standard-Kanalverhältnis-Methode 3.2.3.2.1. Rechnerische Weiterverarbeitung der Meßwerte 3.2.4. Nachverstärkungs-Methode 3.2.5. Koinzidenz-Methoden 3.2.6. Verdünnungs-Methode 3.3. Datenverarbeitung 3.4. Literatur E. Die Bestimmung geringer Radioaktivität / R. TYKVA 1. Fragestellungen, welche die Bestimmung geringer Radioaktivität erfordern 2. Wahl der Bestimmungsmethode 3. Allgemeine Gesichtspunkte für ein Laboratorium zur Messung geringer Radioaktivität 3.1. Lokalisierung und Ausstattung 3.1.1. Konstruktionsmaterialien 3.1.2. Elektrische Entstörung der Meßeinrichtung 3.2. Erhöhung der Bestimmungsempfindlichkeit 3.2.1. Erniedrigung des Nulleffektes durch mechanische Abschirmung, Antikoinzidenz- oder Koinzidenzschaltung, Impulshöhen- und Anstiegszeitdiskrimination 3.2.2. Erhöhung der spezifischen Radioaktivität vor der Messung 4. Die einzelnen Meßverfahren 5. Literatur. F. Messung mehrfachmarkierter Proben / R. TYKVA 1. Beispiele für die Verwendung und das Vorkommen mehrerer Radionuklide in einem Versuchssystem 2. Prinzipien der Meßverfahren 2.1. Flüssig-Szintillations-Zählung 2.1.1. Messung nach vorangehender Trennung der Radionuklide 2.1.2. Gleichzeitige Messung aufgrund unterschiedlicher Impulshöhenspektren 2.1.2.1. Prinzip der Methode 2.1.2.2. Berechnung der Zerfallsraten der einzelnen Nuklide von doppelmarkierten Proben 2.1.2.3. Die Wahl optimaler Arbeitsbedingungen bei der Messung löslicher, wenig gelöschter Proben 2.1.2.4. Bestimmung unlöslicher oder stark gelöschter Proben 2.2. Ionisationsmethoden und Halbleiterdetektoren 3. Literatur G. Radiochromatographie / M. WENZEL 1. Einleitung 2. Papier- und Dünnschicht-Chromatographie 2.1. Allgemeine Aspekte 2.2. Direktmessung von Chromatogrammen und Elektropherogrammen 2.2.1. Papier-Chromatogramme und Elektropherogramme 2.2.2. Dünnschicht-Chromatogramme 2.2.3. Direktmessung von Parallel- und zweidimensionalen Chromatogrammen 2.2.4. Messung von doppelt-markierten Chromatogrammen 2.2.5. Zählausbeute und weitere Meßparameter bei der Direktmessung 2.2.6. Kombination verschiedener Parameter 2.3. Diskontinuierliche Messung von Chromatogrammen 2.3.1. Diskontinuierliche Messung von Papier- und Dünnschicht-Chromatogrammen 2.4. Autoradiographische Verfahren 2.4.1. Film-Autoradiographie 2.4.2. Autoradiographie mit der Funkenkammer 3. Auswertung von Gel-Elektropherogrammen 4. Säulen-Chromatographie mit radioaktiven Lösungen 4.1. Kontinuierliche Messung 4.1.1. Durchfluß-Zellen aus Szintillator-Schläuchen 4.1.2. Durchfluß-Zellen mit fester Szintillator-Füllung 4.1.3. Durchfluß-Zellen für homogene Systeme 4.1.4. Radioaktivitäts-Messung von Eluaten durch Čerenkov-Strahlung 4.2. Diskontinuierliche Messung 5. Radio-Gaschromatographie / H. SIMON 5.1. Einleitung 5.2. Einfluß verschiedener Parameter aufionisations-Detektoren 5.3. Apparatur und Arbeitsweise für hydrierende Crackung bzw. Oxidation 5.4. Grenzempfindlichkeiten 6. Verschiedene der Radiochromatographie verwandte Meßmethoden 6.1. Messung radioaktiver Zellsuspensionen auf Filtrierpapier 6.2. Messung radioaktiver Gewebe-Schnitte 6.3. In vivo Scanning bei Kleintieren (»Szintigraphie«) 7. Registriermöglichkeiten 7.1. Digitale und analoge Darstellung der Aktivitätsverteilung 7.2. Elektronische Peak-Integration 7.3. Darstellung der Aktivitätsverteilung und Peak-Integration mit einem Vielkanal-Analysator 8. Beispiele für Anwendung der Radiochromatographie zur Reinheitskontrolle radioaktiver Substanzen 8.1. Reinheitskontrolle von 131J-Hippuran und 131J-Thyroxin 8.2. Reinheitskontrolle bzw. Reinigung von (6, 7-T)-Östradiol 9. Literatur H. Analyse von stabil-isotop markierten Verbindungen / H.-L. SCHMIDT 1. Anwendungen stabiler Isotope und Grundlagen ihrer Analytik 2. Elementaranalytische Isotopen-Bestimmungen 2.1. Verfahren zum Aufschluß von markierten Verbindungen 2.1.1. Aufarbeitung von Proben zur Deuterium-Analyse 2.1.1.1. Verbrennung Deuterium-haltiger organischer Verbindungen und Isolierung des Wassers 2.1.1.2. Verbrennung organischer Substanzen und Reduktion von Wasser für die massenspektrometrische Deuterium-Analyse 2.1.1.3. Einstufen-Verfahren zur Gewinnung von Wasserstoff und automatisierte Wasser-Reduktion 2.1.1.4. Bestimmung von Deuterium in acidem Wasserstoff 2.1.2. Aufbereitung von Proben zur 13C-Analyse 2.1.2.1. Verbrennung von Kohlenstoff-haltigem Material nach dem Prinzip der organischen Elementaranalyse 2.1.2.2. Probenbereitung aus anorganischem Material und aus Wässern 2.1.3. Probenchemie zur 15N-Analyse 2.1.3.1. Kjeldahl-Aufschluß und Hypobromit-Oxidation 2.1.3.2. Ox