The world’s largest mountain plateau, the Tibetan Plateau, not only plays an important role in supplying water to more than a third of world’s population, but its unique characteristics also influence global climate. Different circulation systems interact there, including the Asian monsoons and the westerlies, though the past variability of the circulation patterns is still under debate. Sediments and landforms of different process-environments along a catchment-wide sediment cascade can be used to infer landscape evolution and past environmental conditions, e.g., climatic changes. More than 1000 lake catchments on the Tibetan Plateau receive water mainly from Asian summer monsoon precipitation and from glacial melt. Although the extent of past glaciers is still under discussion, it can be assumed that most Tibetan catchments were affected by glaciers in the past, and may still be today. At the glacial/periglacial zone, sediment transfer starts via the fluvial and the aeolian system towards the local end of a sediment cascade: the lake. However, sedimentation and geomorphological dynamics are not always triggered by climate alone. Tectonic activity is a further important driver of landscape evolution, as uplift and accommodation of the Indo-Eurasian collision is still ongoing and many lakes have formed in extensional basins. Human impact also started to significantly affect sedimentation dynamics via grazing during at least the last 2000 years. This study focuses on the reconstruction of past hydrological changes at Lake Donggi Cona (35°18’N, 98°32’E, 4090 m a.s.l.), in Qinghai province, on the north-eastern Tibetan Plateau. The lake is situated along the Kunlun fault, at the northern limit of the Asian summer monsoons. Lake level changes were assessed from landforms and sediments along the littoral zone of the lake. Basin morphology and depositional stratigraphy below the present lake level were studied with echo depth sounding and shallow seismic sub-bottom profiling. A flexible end-member modelling algorithm based on eigenspace analysis was developed and applied to the detrital, multi-modal grain-size components of lacustrine surface sediment samples to quantify transport processes that contribute sediments to the lake. High-stand sediments in nine sections from lake terraces above the present lake level (a.p.l.l.) were studied stratigraphically and end-member modelling was applied to their grain size distributions. Lake level changes were interpreted from submersed terraces and delta sediments, as well as from lake shorelines and high-stand sediments. The sensitivity of the lake basin and littoral zone to climatic change depends on the basin and shore morphology, as well as on the contribution of sediment and water from the catchment. Finally, the involved driving forces, i.e., climate, geomorphological processes, tectonics and human impact are discussed in a broader context.
Das größte Gebirgsplateau der Welt, das Tibet-Plateau, spielt nicht nur eine wichtige Rolle für die Versorgung von über einem Drittel der Weltbevölkerung mit Wasser, sondern es beeinflusst mit seinen Eigenheiten auch das globale Klima. Verschiedene Zirkulationssysteme interagieren dort: die Asiatischen Monsune und die Westwindzirkulation, deren Muster und Variabilität in der Vergangenheit noch immer diskutiert werden. Sedimente und geomorphologische Formen aus verschiedenen Prozessregimen entlang einer Sedimentkaskade können verwendet werden um die Landschaftsentwicklung und frühere Umwelt- und insbesondere Klimabedingungen abzuleiten. Über 1000 tibetische Seeeinzugsgebiete erhalten Wasser vorwiegend aus dem Niederschlag der Asiatischen Sommermonsune und von Gletscherschmelze. Obwohl die damalige Ausdehnung der Gletscher noch diskutiert wird, kann davon ausgegangen werden, dass die meisten tibetischen Einzugsgebiete von Gletschern beeinflusst wurden und werden. In der glazialen und periglazialen Zone beginnt der Sedimenttransfer über das fluviale und äolische System in Richtung des lokalen Endglieds einer Sedimentkaskade: dem See. Jedoch werden sedimentologische und geomorphologische Prozesse nicht allein vom Klima bestimmt. Tektonische Aktivität ist eine weitere wichtige Steuergröße für die Landschaftsentwicklung, da die Hebung und Anpassung an die Indo-Eurasische Kollision anhält und viele Seen Extensionsbecken füllen. Menschlicher Einfluss, d.h. Beweidung, begann zudem die Sedimentationsdynamiken seit mindestens den letzten 2000 Jahren zu beeinflussen. Diese Arbeit konzentriert sich auf die Rekonstruktion der hydrologischen Veränderungen am Donggi Cona See (35°18’N, 98°32’E, 4090 m ü.d.M.), in der chinesischen Provinz Qinghai, auf dem nordöstlichen Tibet Plateau. Der See liegt an der Kunlunverwerfung und im Bereich der nördlichen Grenze der Asiatischen Sommermonsune. Seespiegelschwankungen wurden an geomorphologischen Formen und Sedimenten entlang der litoralen Zone des Sees abgeleitet. Die Beckenmorphologie und Sedimentstratigraphie unterhalb des aktuellen Seespiegels wurde über Echolotungen und Flachseismik untersucht. Um Transportprozesse zu quantifizieren, die zur Sedimentation im See beitragen wurde ein flexibler Endmember-Modellierungsalgorithmus entwickelt, basierend auf den Prinzipien der Eigenraumanalyse, und auf die detritischen, multi-modalen Korngrößenverteilungen lakustriner Oberflächensedimentproben angewendet. Hochstandssedimente von neun Profilen in Seeterrassen über dem aktuellen Seespiegel (a.p.l.l.) wurden stratigraphisch und durch Endmember-Modellierung ihrer Korngrößenverteilungen untersucht. Seespiegelschwankungen wurden aus subaquatischen Terrassen und Deltasedimenten sowie aus Strandlinien und Hochstandssedimenten abgeleitet. Die Sensitivität des Seebeckens und des Strandbereichs gegenüber klimatischen Veränderungen ist sowohl abhängig von der Becken- und Strandmorphologie, als auch von Sediment- und Wasserzustrom aus dem Einzugsgebiet. Die beeinflussenden Steuergrößen, Klima, geomorphologische Prozesse, Tektonik und Mensch, wurden schließlich in einem größeren Kontext diskutiert.
