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Aspects of Late Weichselian deglaciation in South Norway: timing of deglaciation, ice sheet geometry, and climate variations inferred from surface exposure ages of Late Pleistocene and Holocene landforms

DOI: 10.3112/erdkunde.2019.04.03
Year: 2019
Vol: 73
Issue: 4
Pages: 277-301
Summary:

The investigation of periglacial and related landforms in South Norway is of great interest for exploring the timing of deglaciation and to assess their geomorphological connectivity to palaeoclimatic changes during the Late Pleistocene and the Holocene. The ice margins of the Scandinavian Ice Sheet during the Last Glacial Maximum (LGM) are reasonably well established. Palaeo-ice thickness can, however, only be estimated by modelling and remains uncertain over large parts of Norway due to sparse field based evidence. Because of the significant influence of the former horizontal and vertical ice-sheet extent on sea-level rise, atmospheric and oceanic circulation patterns, erosive properties of glaciers and ice sheets, englacial thermal boundaries, and deglaciation dynamics, it is crucial to improve the understanding of the topographic properties of the LGM ice sheet. Despite recent progress, there is a lack of terrestrial evidence in the form of numerical age data from South Norway. In this study two high-mountain regions and their surroundings in west (Dalsnibba, 1476 m a.s.l.) and east (Blåhø, 1617 m a.s.l.) South Norway were studied to reconstruct palaeoclimatic conditions and deglaciation patterns. Terrestrial cosmogenic nuclide (10Be) and Schmidt-hammer exposure-age dating (SHD) have been utilized to determine the surface exposure age of glacially transported boulders as well as of boulder-dominated glacial, periglacial, and paraglacial landforms and bedrock outcrops. By developing calibration curves at both study sites for the first time it was possible to obtain landform-age estimates from Schmidt hammer R-(rebound) values. In addition, the formation and stabilization of those landforms and the formative processes have provided indications about the Late Pleistocene and Holocene climate variability and its connectivity to landform development.

Zusammenfassung:

Die Untersuchung periglazialer und verwandter Landformen in Südnorwegen ist von  großem Interesse, um den Zeitpunkt der Deglaziation zu bestimmen und ihre geomorphologische Konnektivität mit paläoklimatischen Veränderungen während des Spätpleistozäns und des Holozäns zu bewerten. Die Lokationen der Eisränder des skandinavischen Eisschildes während des Letzten Glazialen Maximums (LGM) sind vergleichsweise gut bekannt, die Mächtigkeit des Paläoeises hingegen, welches lediglich modelliert werden kann, bleibt über weite Teile Norwegens angesichts weniger Geländebefunde unklar. Aufgrund des signifikanten Einflusses der früheren horizontalen und vertikalen Ausdehnung des Eisschildes auf den Meeresspiegelanstieg, die atmosphärischen und ozeanischen Zirkulationsmuster, die erosiven Eigenschaften von Gletschern und Eisschilden, die  englazialen thermischen Grenzen sowie die Dynamik der Vereisung, ist es entscheidend, die topographischen Strukturen und Eigenschaften des LGM-Eisschildes besser zu verstehen. Trotz der jüngsten Forschungsfortschritte mangelt es in Südnorwegen an terrestrischen Geländebefunden basierend auf numerischen Altersdatierungen. Für diese Arbeit wurden zwei Hochgebirgsregionen und ihre Umgebungen im Westen (Dalsnibba, 1476 m ü.d.M., über dem Meeresspiegel) und Osten (Blåhø, 1617 m ü.d.M.) Südnorwegens zur Rekonstruktion paläoklimatischer Bedingungen und Vergletscherung ausgewählt. Sowohl terrestrische kosmogene Nuklide (10Be) als auch Schmidt-Hammer Expositionsalterdatierung (SHD) wurden angewendet, um die Dauer der Oberflächenexposition von glazial-transportierten Felsblöcken sowie von blockdominierten glazialen, periglazialen und paraglazialen Landformen und anstehendem Festgestein zu bestimmen. Durch die erstmalige Erstellung von Kalibrierungskurven an beiden Untersuchungsstandorten konnten aus Schmidt-Hammer-Rückprallwerten Landform-Altersschätzungen vorgenommen werden. Darüber hinaus konnten die mit der Bildung und Stabilisierung dieser Landformen verbundenen Prozesse nun neue Hinweise auf die spätpleistozäne und holozäne Klimavariabilität und ihre Konnektivität zur Landformentwicklung liefern.

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