With our changing climate it becomes more vital to understand the processes that control climate change in order to better understand possible future shifts. By doing this, predictions can be made about future climates and better prepare us for them. Loess, a silt-sized aeolian sediment, makes up an important climate record of the Quaternary and can therefore be used to reconstruct past climate changes. Loess deposits can be found on the Channel Island Jersey, next to the North Atlantic where several major climate shifts occurred during the last glacial period. During warmer climate periods the sediment starts to undergo chemical weathering. This causes the parental materials elemental composition to change where some elements become enriched, and others are diminished. This project aims to understand how the climate changed during the late Quaternary on Jersey, as well as determining if there has been a change in the loess provenance, through analysis of the elemental composition of loess. Loess at La Motte on Jersey will be analysed using XRF (X-ray fluorescence), allowing constraint of its elemental composition. The elemental composition will be used to analyse how much the sediment has weathered, and in turn to infer what the climate was like during deposition. To do so, 79 samples from La Motte were dried, sieved, milled, and analysed with XRF. Weathering indexes such as CIW, CIA, CPA, PIA, and Index B are used to be able to constrain the weathering rates in the loess, as well as other ratios like Rb/Sr and Ba/Sr. Ratios of immobile elements Ti/Zr and Ti/Al are used to investigate loess provenance. The results indicate a stable climate in the oldest parts of the sequence, that gradually get colder and dryer, indicated by decreased weathering. Weathering rates then starts to increase meaning that the climate became warmer and wetter. The top part of the stratigraphy has likely been altered by humans and can therefore not be used to make assumptions regarding climate. As for the provenance of loess, many fluctuations occurred, indicating many changes in source which could be caused by several factors such as wind direction and melting of ice sheets causing sediment to be released. / Med klimatförändringarna som sker blir det allt viktigare att förstå processerna som kontrollerar klimatet för att bättre kunna förstå framtida förändringar. Genom att göra detta kan förutsägelser om framtidens klimat göras vilket kan bättre förbereda oss för dem. Lössjord, ett eoliskt sediment av silt storlek, utgör ett viktigt klimatregister för tidsperioden kvartär och kan därför användas för att rekonstruera tidigare klimatförändingar. Lager av lössjordar kan hittas på kanalön Jersey, bredvid Nordatlanten där flera förändringar i klimatet skedde under den senaste istiden. Under varmare perioder börjar sedimenten att genomgå kemisk vittring. Detta får föräldramaterialets elementära sammansättning att förändras då vissa element blir berikade och andra minskar. Detta projekt syftar till att förstå hur klimatet förändrades under sen kvartär på Jersey, såväl som att undersöka om det har skett en förändring av ursprunget till lössjordarna. Lössjordarna från La Motte på Jersey kommer att analyseras med XRF (X-ray fluorescens) vilket gör det möjligt att undersöka dess elementära sammansättining. Elementärsammansättningen kommer användas för att analysera hur mycket sedimentet har vittrat eftersom detta kommer att indikera hur klimatet var under tiden då det ansamlades. För att göra detta togs 79 prover från La Motte, Jersey som sedan blev torkade, silade, pulveriserade och analyserade med XRF. Vittringsindex såsom CIW, CIA, CPA, PIA och Index B används för att förstå hur vittringsintensiteten var vid deposition, tillsammans med andra vittringsförhållanden såsom Rb/Sr och Ba/Sr. Förhållandena mellan de orörliga ämnena Ti/Zr och Ti/Al används för att ta reda på lössjordarnas ursprung. Resultaten indikerar ett stabilt klimat i de äldsta delarna av sekvensen som sedan gradvis blir kallare och torrare, indikerad av minskad vittring. Vittringshastigheten börjar sedan att öka vilket innebär att klimatet blir varmare och våtare. Lagren högst upp i stratigrafin har troligen blivit förändrade av människor och kan därför inte användas för att dra slutsatser om klimatet. När det kommer till ursprunget av lössjordarna sker många fluktuationer, vilket indikerar många förändringar av ursprung, vilket skulle kunna orsakas av flera olika faktorer som vindriktining and smältning av istäcken som får sediment att frigöras.

As the climate is changing, there are clear impacts on the mass balance of glaciers. A glacier can be defined as the result of sufficient accumulation, in the form of snow and rain, compared to its ablation, the different types of glacial loss, a balance that then determines the size of the glacier. A phenomenon in glacial environments where processes and effects on the environment are still relatively unknown arethe so-called firn aquifers. Firn aquifers are a type of “glacial groundwater” where water seeps through the firn, a form of more compact snow, and then accumulates and forms masses of water on top of the more compact ice. These water reservoirs can then affect glacial hydrology, mass balance, and the ice dynamics in the area by acting as a buffer for the meltwater on the way to the sea, causing and intensifying hydrofracturing, lowering the glacier’s albedo as well as acting as a heat source which in turn can deform the underlying ice. In 2018 and 2019, Ground Penetrating Radar measurements were made on Lomonosovfonna, a glacier on Svalbard, to measure the position and water level of one of the glaciers’ firn aquifers. The purpose of this study is to compare the radar data with measured data of the snow and firn density (stake measured during 2012, 2014, and 2016 at three different locations) to see what effects the density profile has on the radar-derived depth measurements. For this, ArcGIS was used to plot the intersection points of 2018 and 2019, to compare the two year’s different depth to the underlying water table. Then, MATLAB was used with the stake measured density profile and interpolated with the calculated depth values with the same two-way travel time as the GPR data to correlate the depths to the same intersection points. The general result showed that the firn densityprofile did have an impact on the data, but not significantly enough to alter the overall values as the change between the two years are of the similar magnitude. There are many different variables that could have played a role in the achieved results and further research needs to be done in order to establish a more in-depth conclusion / När klimatet förändras finns det tydliga effekter på glaciärernas massbalans. En glaciär kan definieras som resultatet av tillräcklig ackumulering, i form av snö och regn, jämfört med dess ablation, de olika typerna av glaciärförlust, en balans som sedan avgör glaciärens storlek. Ett fenomen i glaciala miljöer där processer och effekter på miljön fortfarande är relativt okända är de så kallade firn akvifärerna. Firn akvifärer är en typ av "glacialt grundvatten" där vatten sipprar genom firnen, en form av mer kompakt snö, och sedan ackumuleras och bildar vattenmassor ovanpå den underliggande isen. Dessa lagringar av vatten kan sedan påverka glacialhydrologin, massbalansen och isdynamiken i området genom att bland annat fungera som en buffert för smältvattnet på väg mot havet, orsaka och intensifiera hydrofrakturering, sänka glaciärens albedo samt fungerar som en värmekälla som i sin tur kan deformera den underliggande isen. År 2018 och 2019 gjordes Georadar-mätningar på Lomonosovfonna, en glaciär på Svalbard, för att mäta positionen och vattennivån för en av glaciärernas akvifärer. Syftet med denna studie är att jämföra radardata med uppmätt data från snö- och firndensitet (uppmätt under 2012, 2014 och 2016 på tre olika platser) för att se vilka effekter densitetsprofilen har på radarhärledda djupmätningar. För detta användes ArcGIS för att plotta skärningspunkterna för 2018 och 2019 och att sedan jämföra de två årens olika djup med den underliggande vattenytan. Sedan användes MATLAB med den uppmätta densitetsprofilen, och interpolerades med de beräknade djupvärdena med samma tvåvägs-restid som GPR-data uppmätt för att korrelera djupen till samma skärningspunkter. Det allmänna resultatet visade att firn densiteten hade en inverkan på data, men inte tillräckligt signifikant för att ändra de övergripande värdena eftersom förändringen mellan de två åren är av samma storlek. Det finns många olika variabler som kunde ha spelat en roll i de uppnådda resultaten och ytterligare forskning behöver göras för att fastställa en mer djupgående slutsats.

Loess deposits are terrestrial clastic sediments derived from aeolian deposition. Loess is transported in periglacial conditions and was mainly deposited in cold environments around glaciers during the Quaternary period. To be able to understand and interpret past climate and how it was changing, loess deposits can be used as an indicator for example wind circulation and dustiness in the atmosphere. However, good independent chronological control is essential for using loess as a past climate archive. This study has examined loess from Lowland Point in the southwest of England. The loess at Lowland Point is relatively thin at 180 cm compared with more studied loess deposits further east on continental Europe. To be able to date the k-feldspar mineral grains from the loess deposit at Lowland Point, two values should be constrained for each sample: the equivalent dose (DE), a quantitative factor of the amount of energy accumulated by the mineral grain during burial from ionising radiation, and the dose rate (DR), a rate of ionising radiation absorbed from the surrounding environment per year. By using the post infrared-infrared stimulated luminescence (post-IR IRSL) method, the DE values were obtained, and by examine radioactive isotopes in the samples, the DR values were attained. The results of each average age per sample depth was then identified and the loess deposit could be determined to the age about 10.8-22.4 ka, which is suggested to have been deposited by meltwater from the British Irish Ice Sheet and permafrost. / Lössjordar är avlagringar av markbundna klastiska sediment härledda från eolisk deposition och transporteras under periglaciala förhållanden för att huvudsakligen deponeras i kalla miljöer runt glaciärer under kvartärperioden. För att kunna förstå och tolka tidigare klimat och hur det förändrades kan lössavlagringar användas som en indikation över till exempel vindcirkulation och dammighet i atmosfären. Denna studie har undersökt löss från Lowland Point i sydvästra England. Lössen vid Lowland Point är relativt tunn, med en tjocklek på 180 cm, jämfört med mer studerade lössjordar. För att kunna datera kalifältspat från lössjorden vid Lowland Point var förhållandet mellan två komponenter av betydelse; ekvivalentdosen (DE), en kvantitativ faktor för den mängd energi som mineralkornet ackumulerar vid sedimentering, och doshastigheten (DR), en hastighet av den mängd energi som absorberas i den omgivande miljön per år. Genom att använda metoden post infraröd-infraröd stimulerad luminescens (post-IR IRSL) erhölls DE-värden och genom att undersöka radioaktiva isotoper i proverna hittades DR-värden. Resultaten av varje medelålder per provdjup identifierades sedan och lössavlagringen kunde bestämmas till en ålder av cirka 10,8–22,4 ka, vilket indikerar en möjlig avsättning av smältvatten från det brittiska irländska istäcket och permafrost.

The area at and around the Falun copper mine has always been of great interest. To begin with it was the valuable ore that drew people to the area. Now it is the historical, archaeological and environmental aspects that draw researchers from different fields of study to Falun. Peat cores were taken in several peatlands throughout an area extending toward about 2 kilometres to the west, southwest and south of the Falun mine. One core was selected for more extensive studies including plant macrofossil analysis, loss on ignition (LOI) and 14C – analysis. These methods are combined to give a picture of the environmental conditions at different periods in time, using plants and their preferred growth environment as an aid. The untouched environment changing into the well-known mining landscape that prevailed in the hey-day of the mine, with the change being the focal point, is the reason for this study.The cores presented in this thesis generally show lake areas drying up and transforming into peatlands, some peatlands may however have been formed in other ways. The location chosen for further studies is now almost transformed to a forest floor. This study provides a solid foundation for further studies as well as adds more information to existing knowledge. However, more research is needed to fully understand how the environment changed due to the opening of the mine. / Området vid och runt Falu koppargruva har alltid varit av stort intresse. Till en början var det den dyrbara malmen som lockade människor till platsen. Numer är det de historiska, arkeologiska och miljörelaterade aspekterna som lockar forskare från olika forskningsfält hit. Torvkärnor togs från flera torvmarker inom ett område som sträcker sig ungefär 2 kilometer i väst-, sydväst-, och sydlig riktning från Falu gruva. En torvkärna valdes ut för mer omfattande undersökningar, dessa inkluderar växt-makrofossil-analys, LOI och 14C – analys. Dessa metoder kombineras för att få en bild av de rådande miljöförhållandena vid olika tidpunkter, genom att använda växters föredragna växtplats som hjälp. Det är hur den orörda naturen förändrats till det välkända gruvlandskapet som rådde under gruvans storhetstid, med förändringen i centrum, som är anledningen till denna studie.Torvkärnorna som visas i denna rapport visar i stort sett hur sjömiljöer torkat ut och förändrats till våtmarker, vissa våtmarker kan dock ha utvecklats på annat sätt. Den plats som valdes ut för vidare studier har idag nästan helt omvandlats till skogsmark. Denna studie ger en stadig grund för vidare studier och tillför viss information till den redan befintliga. Det behövs dock mer forskning för att fullt ut förstå de miljöförändringar som gruvdriften medförde.

The aim of this study was to contribute to the comprehension of the connection of element uptake in trees at the Laacher See in Germany and climatic parameters on different time scales. Understanding the relationship of certain elements in trees and temperature might enable the assignment of extraordinary high peaks in the elemental concentration, which cannot be explained by temperature, to another process as CO2 degassing of the mofettes, which are relics of the volcanic past of the lake. Beech and oak trees at the Laacher See are not growing close to their climatic distribution limit. The relationship between tree-ring width and temperature might be not distinct enough and therefore insufficient to reconstruct climate back in time based on typical dendrochronological methods. Increasing temperatures affect the production of biomass and the release of elements in the soil. These elements are taken up by roots of trees and are implemented in yearly forming tree-rings. Using elements in tree-rings is discussed to be an alternative method for the reconstruction of climate back in time. However, there is an ongoing debate about dendrochemical methods as it is still not clear how much the resolution of the results is affected by translocation of elements between tree-rings. In this study, tree-cores of living beech and oak trees, sampled 2020, have been measured using an energy dispersive x-ray fluorescence technique (ED-XRF), which is a non-destructive method for multi-element analysis. Eleven elements (Ca, Co, Cu, Cr, Ge, Fe,K, Mn, Ni, Sc, Zn) and three elemental ratios (K/Ca, Ca/Mn, Fe/Mn) have been found to show significant positive or negative correlations in the time period from 1901 to 2018 between their concentration in tree-rings and temperature. Since Cu, Ge and K also show significant correlations with temperature in 10-year periods, higher mobility between tree-rings is assumed for those elements. Low mobility is suggested for the elements Ca and Mn as their concentration in the bark and in the wood shows little correlation. Low mobility indicated by significant correlations between elements and yearly temperature or a lack ofcorrelation between the concentration in the bark and in the wood, makes elements more suitable as indicators for temperature. However, the explanation of element concentration in tree-rings is complex, as elements are influencing each other. Antagonistic behaviour has especially been observed for the elements Ca, Co, Ge, Fe, K, Mn, Ni and Sc. These elements are showing significant correlations with temperature as well, which reveals the dependency of elemental concentrations on more than one variable. Furthermore, acidic soil at the study site might be caused by elevated CO2 concentrations, which originate from mofettes. Increasing concentrations of Fe and Ca in tree-rings give indication for decreasing soil pH. Acidification is a contrary process to temperature increase, as it generally reduces the microbial activity and therefore the availability of nutrients.

Climate change has repeatedly been framed as the defining issue of the Anthropocene and with the Arctic changing at unpreceded speed need is high for a profound understanding of the Northern Swedish landscape. Northern Swedish aeolian sand dunes have been impacted by climatic changes throughout time. Their location, orientation and geomorphometry can therefore be used to explore past wind patterns and dune activity. By systematically and spatially mapping the dunes, patterns in location can be illustrated, dune orientations investigated, the dunes’ geomorphometry characterised and sediment sources determined. Based on this knowledge, insight in landscape development along with a better understanding of long-term landscape (in)stability in Northern Sweden can be gained. This M. Sc. thesis sets out to summarize useful concepts to understand the formation of Northern Swedish aeolian sand dunes and to derive its implications for understanding landscape development. Based thereon, it deduces the strong need to systematically and spatially analyse aeolian sand dunes in Northern Sweden. The use of geographic object-based image analysis (GEOBIA) allows for the detection of potential dune locations over a large area and provides defined and reproducible mapping boundaries. Polygons are created by segmenting a residual-relief separated digital elevation model (DEM) as well as slope and curvature data. The multi-resolution segmentation provides best results with a scale parameter of 15 and a homogeneity criterion of 0.1 for the shape criterion, as well as 0.5 for the compactness criterion. A rule-based classification with empirically derived parameters accepts on average 2.5 % of the segmented image objects as potential dune sites. Subsequent expert-decision confirms on average 25 % of the classified image objects as identified dune locations. The rule-based classification provides best results when targeting a smaller area as this allows for less variability within the dune characteristics. The investigation of expert-accepted dune locations confirms a prevalence of parabolic dune forms, reveals the coexistence of simple dunes with large coalesced systems, exemplifies variation in dune orientation and highlights that the majority of dunes are supplied by glaciofluvial deposits. By mapping Northern Swedish aeolian sand dunes and investigating their meaning for landscape development, this thesis furthermore contributes to closing the gap identified for research on Northern Swedish aeolian sand dunes. / Den första associationen till sanddyner är säkert Sahara snarare än norra Sverige. Ändå är dessa fossila sanddyner också mycket relevanta och intressanta att studera. De kan analyseras i samband med det omgivande landskapet och dess orientering. Dessa egenskaper hjälper till att identifiera mönster i landskapsutveckling. Detta och på grund av dynarnas relativt gamla ålder kan slutsatser om landskapets (in)stabilitet på geologiska tidsskalor dras. Detta är mycket användbart eftersom det kan ge insikter om hur klimatet såg ut under tiden som sanddynerna bildades - perioder där människor ännu inte har bevittnat klimatet. Kunskap som till exempel hur klimatet som rådde för länge sedan såg ut kan användas bland annat för att uppskatta hur landskapet kommer förändras i framtiden till följd av klimatförändringar. Trots dessa användbara egenskaper hos sanddynerna har lite forskning gjorts hittills. Det här examensarbet försöker motverka detta kunskapsgap och kartlägger sanddyner i norra Sverige med hjälp av geografisk objektbaserad bildanalys (geographic object-based image analysis, GEOBIA). Det innebär att bildmaterial och digitala höjdmodeller frigjorda från vegetation automatiskt analyseras med hjälp av algoritmer. Fokus här är inte på att analysera enskilda pixlar. Snarare grupperas pixlar med liknande egenskaper så som lutning (slope), krökning (curvature) och spektralegenskaper. Dessa blir sedan grunden för analysen. Möjliga sanddyner upptäcks semi-automatiskt så att deras position och orientering sedan kan analyseras. Den kunskap som erhållits på detta sätt utgör grunden för vidare forskning. Ett annat mål är att bidra till en djupare förståelse kring landskapsutvecklingen i norra Sverige. Det är viktigt att komma ihåg att detta är ett område som särskilt påverkas av klimatförändringar. En ökad kunskap om landskapets tidigare klimatrespons kan därmed bidra till att förutsäga framtiden för denna region. Förutom att öka kunskapen kring sanddyner i norra Sverige hjälper det här mastersarbetet även till att utvidga användningen av GEOBIA inom geomorfologiska studier.

No description available.

No description available.

No description available.

No description available.