تحقیقات کاربردی علوم جغرافیایی

تحقیقات کاربردی علوم جغرافیایی

بررسی شرایط اقلیمی و دمای محیط با استفاده از آنالیز ایزوتوپ‌های اکسیژن 18 و کربن 13 در پلایای جازموریان

نویسندگان
عارفه شعبانی عراقی 1
سید محمد زمانزاده 2
فریبا کرمی 3
1 استادیار گروه آموزش جغرافیا، دانشگاه فرهنگیان، تهران، ایران،
2 دانشیار دانشکده زمین‌شناسی، دانشگاه تهران، ایران، رایانامه:
3 استادیار گروه آموزش جغرافیا، دانشگاه فرهنگیان، تهران، ایران.
10.61882/jgs.25.79.21
چکیده
بازسازی اقلیم دیرینه از جمله دمای محیطی در شناخت اقلیم حال و آینده نقش به سزایی دارد. هدف از این پژوهش بررسی شرایط اقلیمی و محاسبه دمای محیطی دو مغزه رسوبی گرفته شده در حوضه آبریز جازموریان در دوره هولوسن است. بازسازی دمای دیرینه از روش‌های مختلفی انجام می­گیرد که جمله آن‌ها استفاده از مقدار ضریب تغییرات استاندارد شده ایزوتوپ اکسیژن 18 و کربن 13 است. در این راستا از روش آنالیز ایزوتوپ‌های اکسیژن 18 و 16 و کربن 13 بهره گرفته شده است. نتایج حاصل نشان می­دهد. در مغزه شماره 1 جازموریان در ابتدا دمای 46 درجه وجود داشته است. سپس روند کاهشی 10 درجه سانتی‌گراد تا عمق 175 سانتیمتری در 8 سطح در منطقه ایجاد می‌شود، در عمق 175 سانتی­متری به بعد روند اندکی افزایش و در سطح بعدی کاهش و سپس روند افزایشی و ثابت در دو سطح بعدی وجود دارد. در مغزه شماره 2 جازموریان در ابتدا دمای 50 درجه مشخص است، سپس کاهش شدید دما را در عمق 125-80 وجود دارد. سپس روند اندکی افزایش یافته (1 درجه) است و این دما تا عمق 170 ادامه دارد، بعد از این مجدداً در دولایه انتهایی کاهش دما وجود داشته است. مقادیر کربن 13 در گمانه شماره 1 بین 0 تا 25.6 - متغیر است و گمانه شماره 2 میزان این پارامتر بین 25.9- تا 27.1- متغیر است. در این منطقه در مغزه شماره 1 مقدار 6 نمونه ایزوتوپ کربن 13 صفر است که نشان از عدم وجود ایزوتوپ کربن 13 در رسوبات بوده است. در مغزه شماره 2 دامنه تغییرات به‌طور نسبی زیاد نیست. در این منطقه نیز دماهای متفاوت به‌تبع میزان مختلف ایزوتوپ­ها دوره­های اقلیمی متفاوتی در هولوسن دیده می‌شود که این تغییرات اقلیمی معمولاً با تغییرات فرهنگی همراه است و ایجاد، گسترش و افول تمدن­ها با تعدیل آب هوا مرتبط است.
کلیدواژه‌ها
آنالیز ایزوتوپی
اقلیم
اکسیژن 18
کربن 13
جازموریان

عنوان مقاله English

Investigating the climatic parameter of enviroment temperature using oxygen 18 isotope analysis and carbon13 in Jazmurian playa

نویسندگان English

arefe shabani eraghi 1
seyed mohammad zamanzade 2
fariba karami 3
2 Associate Professor, Faculty of Geology, University of Tehran, Iran.
3 Assistant Professor, Department of Geography Education, Farhangian University, Tehran, Iran.
چکیده English

Reconstructing paleoclimate, particularly environmental temperature, plays a crucial role in understanding both current and future climate patterns. The aim of this research is to investigate the climatic conditions and estimate the ambient temperature during the Holocene period based on two sediment cores extracted from the Jazmurian Basin. Paleotemperature reconstruction was conducted using several methods, including the calculation of the standardized coefficient of variation of oxygen-18 and carbon-13 isotopes. For this purpose, the isotopic analysis of oxygen-18/oxygen-16 and carbon-13 was performed. In Jazmurian core 1, the initial temperature was estimated at 46°C. A decreasing trend of approximately 10°C was observed down to a depth of 175 cm, distributed across eight stratigraphic levels. At 175 cm, the temperature shows an increasing trend, followed by a decline at the subsequent level, and then a return to an increasing and stable trend in the next two levels. In Jazmurian core 2, the initial temperature was approximately 50°C. A sharp decrease in temperature is observed between depths of 80 to 125 cm. Subsequently, there is a slight increase of about 1°C, which remains relatively stable until a depth of 170 cm. Beyond this point, the temperature decreases again in the final two layers. The concentration of carbon-13 in core 1 ranges from 0 to 25.6, while in core 2 it varies between 25.9 and 27.1. In core 1, six carbon -13 isotope samples show a value of zero, indicating an absence of carbon-13 in those sediment layers. In contrast, core 2 displays a narrower range of variation in carbon-13 values. The isotopic and temperature variations observed in these sediment cores reflect different climatic phases during the Holocene in the Jazmurian region. Such climatic changes are often linked to cultural shifts, and the decline of ancient civilizations has frequently coincided with environmental transformations. The findings of this research may be of significant value to archaeology researchers, particularly those studying ancient Iranian civilizations.

کلیدواژه‌ها English

isotope analysis
climate
oxygen 18
carbon 13
Jazmurian
ابوطالبی، ف(1388)، پایان نامه: بررسی تغییرات اقلیمی با استفاده از آنالیز ایزوتوپ پایدار اکسیژن در پلیستوسن تا هولوسن مطالعه موردی: دریاچه بختگان، استاد راهنما حسن لشکری ،دانشکده علوم زمین، دانشگاه شهید بهشتی
ابوطالبی، ف(1388)، پایان نامه: بررسی تغییرات اقلیمی با استفاده از آنالیز ایزوتوپ پایدار اکسیژن در پلیستوسن تا هولوسن مطالعه موردی: دریاچه بختگان، استاد راهنما حسن لشکری ،دانشکده علوم زمین، دانشگاه شهید بهشتی
عزیزی، ق (1382)، تغییر اقلیم، انتشارات قومس، چاپ اول، تهران
عزیزی، ق (1382)، تغییر اقلیم، انتشارات قومس، چاپ اول، تهران
عساکره، ح (1386)، تغییر اقلیم، انتشارات دانشگاه زنجان، زنجان،چاپ اول
عساکره، ح (1386)، تغییر اقلیم، انتشارات دانشگاه زنجان، زنجان،چاپ اول
عزیزی، ق، نورالهی، د، و شرفی، س. (1393). ارتباط اسناد ایزوتوپ اکسیژن دریاچه‌های زریوار, میرآباد, بختگان و پریشان با بارش‌های منطقه در عصر یخبندان کوچک (LIA). جغرافیا و برنامه ریزی محیطی (مجله پژوهشی علوم انسانی دانشگاه اصفهان)، 25(3 (پیاپی 55) )، 75-88.
عزیزی، ق، نورالهی، د، و شرفی، س. (1393). ارتباط اسناد ایزوتوپ اکسیژن دریاچه‌های زریوار, میرآباد, بختگان و پریشان با بارش‌های منطقه در عصر یخبندان کوچک (LIA). جغرافیا و برنامه ریزی محیطی (مجله پژوهشی علوم انسانی دانشگاه اصفهان)، 25(3 (پیاپی 55) )، 75-88.
نور الهی، د (1389)، پایان نامه: بررسی تغییرات اقلیمی با استفاده از آنالیز ایزوتوپ پایدار اکسیژن در پلیستوسن تا هولوسن مطالعه موردی: دریاچه بختگان، استاد راهنما حسن لشکری، دانشکده علوم زمین، دانشگاه شهید بهشتی
نور الهی، د (1389)، پایان نامه: بررسی تغییرات اقلیمی با استفاده از آنالیز ایزوتوپ پایدار اکسیژن در پلیستوسن تا هولوسن مطالعه موردی: دریاچه بختگان، استاد راهنما حسن لشکری، دانشکده علوم زمین، دانشگاه شهید بهشتی
لشکری، ح، حسینی، ز، و امیرزاده، م. (1390). تحلیل دیرینه اقلیم دریاچه دشت ارژن فارس با استفاده از آنالیز ایزوتوپ اکسیژن. پژوهش‌های اقلیم شناسی، 2(7-8)، 85-98.
لشکری، ح، حسینی، ز، و امیرزاده، م. (1390). تحلیل دیرینه اقلیم دریاچه دشت ارژن فارس با استفاده از آنالیز ایزوتوپ اکسیژن. پژوهش‌های اقلیم شناسی، 2(7-8)، 85-98.
شعبانی، ک، صاحب زاده، ب ،(1394)، بررسی تاثیر خشکسالی‌های متوالی برزیست بوم جازموریان - جنوب شرق ایران، کنفرانس بین المللی علوم، مهندسی و فناوری های محیط زیست
شعبانی، ک، صاحب زاده، ب ،(1394)، بررسی تاثیر خشکسالی‌های متوالی برزیست بوم جازموریان - جنوب شرق ایران، کنفرانس بین المللی علوم، مهندسی و فناوری های محیط زیست
شعبانی عراقی، ع، یمانی، م، گورابی، ا، لک، ر، (1400)، بازیابی سکانس‌ها و گستره دریاچه دیرینه در پلایای جازموریان براساس پادگانه‌های دریاچه‌ای، مجله پژوهش های فرسایش محیطی، شماره صص 27-46
شعبانی عراقی، ع، یمانی، م، گورابی، ا، لک، ر، (1400)، بازیابی سکانس‌ها و گستره دریاچه دیرینه در پلایای جازموریان براساس پادگانه‌های دریاچه‌ای، مجله پژوهش های فرسایش محیطی، شماره صص 27-46
شعبانی عراقی، ع، (1399)، بازیابی قلمرو دریاچه‌های پلوویال ایران طی هولوسن و پتانسیل آن در تولید گرد‌و‌غبار مطالعه موردی(پلایای جازموریان و دامغان)، رساله دکتری به راهنمایی دکتر مجتبی یمانی و راضیه لک، دانشکده جغرافیا، دانشگاه تهران
شعبانی عراقی، ع، (1399)، بازیابی قلمرو دریاچه‌های پلوویال ایران طی هولوسن و پتانسیل آن در تولید گرد‌و‌غبار مطالعه موردی(پلایای جازموریان و دامغان)، رساله دکتری به راهنمایی دکتر مجتبی یمانی و راضیه لک، دانشکده جغرافیا، دانشگاه تهران
نگارش، ح، لطیفی، ل،(1387)، تحلیل ژئومورفولوژیکی روند پیشروی تپه‌های ماسه‌ای شرق دشت سیستان در خشکسالی‌های اخیر، مجله جغرافیا و توسعه، دوره 6، شماره 12، ص43-60
نگارش، ح، لطیفی، ل،(1387)، تحلیل ژئومورفولوژیکی روند پیشروی تپه‌های ماسه‌ای شرق دشت سیستان در خشکسالی‌های اخیر، مجله جغرافیا و توسعه، دوره 6، شماره 12، ص43-60
Dajmali, morteza, de Bealieu Jacques Louis, Andrieu-ponel Valerie, Berberian manuel, F. Miler Naomi, Gandouin Emmanuel, Lahijani Hamid. shah-hosseini Majid. Ponel, Phlippe, Salimian. Mojtaba, Guiter Fredetic (2009) A Late Holocene pollen record from Lake Almalou in NW IRAN: evidence for changing land-use in relation to some historical events during the last 3700 years, Journal of Archaeological science volume 36, Issue 7, pages 1367-1375 [DOI:10.1016/j.jas.2009.01.022]
Dajmali, morteza, de Bealieu Jacques Louis, Andrieu-ponel Valerie, Berberian manuel, F. Miler Naomi, Gandouin Emmanuel, Lahijani Hamid. shah-hosseini Majid. Ponel, Phlippe, Salimian. Mojtaba, Guiter Fredetic (2009) A Late Holocene pollen record from Lake Almalou in NW IRAN: evidence for changing land-use in relation to some historical events during the last 3700 years, Journal of Archaeological science volume 36, Issue 7, pages 1367-1375 [DOI:10.1016/j.jas.2009.01.022]
Griffiths, H(1998). Stable isotopes : integration of biological, ecological and geochemical processes. Oxford: Bios Scientific Publishers, 551 .9 G855S 1998
Griffiths, H(1998). Stable isotopes : integration of biological, ecological and geochemical processes. Oxford: Bios Scientific Publishers, 551 .9 G855S 1998
Gate. David .M.1993: Climate Change and Its Biological Consequences.Sinauer Associate.Inc.Publishe.U.S.A.
Gate. David .M.1993: Climate Change and Its Biological Consequences.Sinauer Associate.Inc.Publishe.U.S.A.
Henderson.A.C.G, holmes.J.A, Jiawu Zhang, Leng.M.S&Carvalno.A.r(2003) - A Carbon-and Oxygen- Isotop Record of recent environmental change from Qinghai Lake.NE Tibetan Plateau- Chinese Bulletin.vol 48 .No14 1463-1468 [DOI:10.1360/02wd0272]
Henderson.A.C.G, holmes.J.A, Jiawu Zhang, Leng.M.S&Carvalno.A.r(2003) - A Carbon-and Oxygen- Isotop Record of recent environmental change from Qinghai Lake.NE Tibetan Plateau- Chinese Bulletin.vol 48 .No14 1463-1468 [DOI:10.1360/02wd0272]
Leng.J .Melanie ,and Jim D.Marshall.(2004).Palaeoclimate interpretion of stable isotope data from lake sediment archives.Quaternary Science Reviews 23 811 -831 [DOI:10.1016/j.quascirev.2003.06.012]
Leng.J .Melanie ,and Jim D.Marshall.(2004).Palaeoclimate interpretion of stable isotope data from lake sediment archives.Quaternary Science Reviews 23 811 -831 [DOI:10.1016/j.quascirev.2003.06.012]
Jones D.Matthew,Robert C.Neil(2007).Interpreting lake isotope record of Holocene environmental change in the Eastern Mediterranean.Quaternary international, 32-38 DOI:10.1016/j.quaint.2007.01.012 [DOI:10.1016/j.quaint.2007.01.012]
Jones D.Matthew,Robert C.Neil(2007).Interpreting lake isotope record of Holocene environmental change in the Eastern Mediterranean.Quaternary international, 32-38 DOI:10.1016/j.quaint.2007.01.012 [DOI:10.1016/j.quaint.2007.01.012]
Maria Rose Petrizzo, Giulia Amaglio, David K. Watkins, Kenneth G. MacLeod, Brian T. Huber, Takashi Hasegawa, Erik Wolfgring, 2022,Biotic and Paleoceanographic Changes Across the Late Cretaceous Oceanic Anoxic Event 2 in the Southern High Latitudes (IODP Sites U1513 and U1516, SE Indian Ocean)View article page, [DOI:10.1029/2022PA004474] [PMID]
Maria Rose Petrizzo, Giulia Amaglio, David K. Watkins, Kenneth G. MacLeod, Brian T. Huber, Takashi Hasegawa, Erik Wolfgring, 2022,Biotic and Paleoceanographic Changes Across the Late Cretaceous Oceanic Anoxic Event 2 in the Southern High Latitudes (IODP Sites U1513 and U1516, SE Indian Ocean)View article page, [DOI:10.1029/2022PA004474] [PMID]
Marchegiano M, Francke A, Gliozzi E, Ariztegui D. Arid and humid phases in central Italy during the Late Pleistocene revealed by the Lake Trasimeno ostracod record. PalaeogeogrPalaeoclimatolPalaeoecol.2018;490:55-69. [DOI:10.1016/j.palaeo.2017.09.033]
Marchegiano M, Francke A, Gliozzi E, Ariztegui D. Arid and humid phases in central Italy during the Late Pleistocene revealed by the Lake Trasimeno ostracod record. PalaeogeogrPalaeoclimatolPalaeoecol.2018;490:55-69. [DOI:10.1016/j.palaeo.2017.09.033]
Valero-Garcés, B., Navas, A., Mata, P., Delgado-Huertas, A., Machín, J., González- Sampériz, P., Moreno, A., Schwalb, A., Ariztegui, D., Schnellmann, M., Bao, R., González-Barrios, A., 2003. Sedimentary facies analyses in lacustrine cores: from initial core descriptions to detailed palaeoenvironmental reconstructions. A case study from Zoñar Lake (Cordoba province, Spain). In: Valero-Garcés, B. (Ed.), Limnogeology in Spain: A Tribute to Kerry Kelts. C.S.I.C., Madrid, pp.385e414
Valero-Garcés, B., Navas, A., Mata, P., Delgado-Huertas, A., Machín, J., González- Sampériz, P., Moreno, A., Schwalb, A., Ariztegui, D., Schnellmann, M., Bao, R., González-Barrios, A., 2003. Sedimentary facies analyses in lacustrine cores: from initial core descriptions to detailed palaeoenvironmental reconstructions. A case study from Zoñar Lake (Cordoba province, Spain). In: Valero-Garcés, B. (Ed.), Limnogeology in Spain: A Tribute to Kerry Kelts. C.S.I.C., Madrid, pp.385e414
Vaezi, A., Ghazban, F., Tavakoli, V., Routh, J., Beni, A. N., Bianchi, T. S., Curtis, J. H., & Kylin, H. (2019). A Late Pleistocene-Holocene multi-proxy record of climate variability in the Jazmurian playa, southeastern Iran. Palaeogeography, Palaeoclimatology, Palaeoecology, 514(May 2018), 754-767. [DOI:10.1016/j.palaeo.2018.09.026]
Vaezi, A., Ghazban, F., Tavakoli, V., Routh, J., Beni, A. N., Bianchi, T. S., Curtis, J. H., & Kylin, H. (2019). A Late Pleistocene-Holocene multi-proxy record of climate variability in the Jazmurian playa, southeastern Iran. Palaeogeography, Palaeoclimatology, Palaeoecology, 514(May 2018), 754-767. [DOI:10.1016/j.palaeo.2018.09.026]
Taylor.K.C,White.J.W.C,Severinghaus.J.P,Brook.E.JMayewski.P. A,Alley.R.B,Steig.E.J,Spencer.M.K,Mayerson.E Meese.d.A, Lamoray Grachew.A,Gaw.A.J & Barnett.B.A(2003) Abrupt Climate Change ١١۶ around 22Ka on the Siple Coast of Antarctica .Quaternary Science Review 23.7-15 [DOI:10.1016/j.quascirev.2003.09.004]
Taylor.K.C,White.J.W.C,Severinghaus.J.P,Brook.E.JMayewski.P. A,Alley.R.B,Steig.E.J,Spencer.M.K,Mayerson.E Meese.d.A, Lamoray Grachew.A,Gaw.A.J & Barnett.B.A(2003) Abrupt Climate Change ١١۶ around 22Ka on the Siple Coast of Antarctica .Quaternary Science Review 23.7-15 [DOI:10.1016/j.quascirev.2003.09.004]