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.

Loess is a well sorted, fine grained, windblown (aeolian) sediment and deposits as a blanket over large areas, reaching from a few centimetres to several hundreds of meters in height and can drape large landscapes in form of mountains. During a more humid and warmer climate, redox conditions are changed in the loess deposits, with greater seasonal moisture creating greater soil formation (pedogenesis), i.e. palaeosol.  The Chinese Loess Plateau is dominated by the East Asian monsoon climate, and consists of an alternating Loess-palaeosol Formation, spanning back to at least the whole Quaternary period and late Pliocene (~2.8 Ma), and overlays a Red Clay Formation ranging into at least Miocene. This deposit covers therefore the onset of the latest Quaternary Ice Age. The Magnetic Susceptibility (MS) is used to investigate the magnetism of a rock which is inferred to be driven by the pedogenetic activity changes, i.e. during a stronger pedogenesis a higher amount of magnetic minerals forms. In turn the MS measurements becomes as a good indicator of the intensity and duration of the East Monsoon climate. In present study, a newly applied technique in palaeoenvironment is used to investigate the reasons for the out-of-phase response by the MS measurements. The study shows that this is due to viscous relaxation. Thus, the ultrafine superparamagnetic mineral magnetite is giving rise to the out-of-phase response and no other mechanisms. / Lössjord är ett välsorterad, finkornigt, vindblåst (eolisk) sediment som avsätts som ett täcke över stora områden, och kan variera från några centimeter till flera hundra meter i höjd och drapera stora landskap i form av berg. Under ett mer fuktigt och varmare klimat förändras de redoxa förhållandena i lössjordarna, då större säsongsfuktighet skapar en större paleosol-bildning, under en så kallad pedogenes. Den Kinesiska Lössjordsplatån domineras av det östasiatiska monsunklimatet och består av en alternerande Lössjord-paleosol Formation, som sträcker sig tillbaka till åtminstone hela kvartära perioden men även sena Pliocen (~ 2,8 Ma), och överlagrar en Rödlera Formation som sträcker sig minst tillbaka till Miocen. Dessa avlagringar täcker därför övergången till början på den kvartära istiden. Den magnetiska susceptibiliteten (MS) används för att undersöka de magnetiska egenskaperna hos avlagringarna som drivs av de pedogenetiska aktiviteterna, dvs under en starkare pedogenes bildas en högre mängd magnetiska mineraler. I sin tur blir därför MS-mätningarna en bra indikator på intensiteten och varaktigheten av östasiatiska monsunklimatet. I denna studie används en nyligen tillämpad teknik inom paleo-miljö för att undersöka orsakerna bakom ur-fas responsen som fås genom MS-mätningar på avlagringarna. Studien visar att detta beror på viskös relaxation. Således är det ultrafina superparamagnetiska mineralet magnetit som ger upphov till ur-fas responsen och inga andra mekanismer.

The content of atmospheric dust in ice cores from Greenland varies with changes in climate, but the exact relationship is yet unknown. To determine this correlation, the source of the Greenland dust must be known. There are several hypotheses on the location of the source, but no current methods have been sufficient in determining the exact origin. This study explores the possibility of using elemental geochemical composition as an indicator for the dust origin. Major and trace element concentrations in loess and red clay samples from loess areas in Northern America, Europe, the Middle East, Central Asia and China were determined using handheld XRF. UCC-normalised values of major elements show similar trends for all areas, with depletion of Si, Al, Mg, K, Ti, Fe and Mn and enrichment of Ca and P in most samples. The elemental ratios Fe/Ti, Al2O3/SiO2, Al2O3/Ti, Fe/Al2O3, K2O/Al2O3, CaO/Al2O3, Rb/Sr and Zr/Rb display variations between areas, indicative of differences in weathering rates and grain sizes. The combined ratios Fe/Ti vs. K2O/Al2O3, Fe/Al2O3 or Al2O3/Ti can be used to differentiate loess from Canada, the US, central and eastern Europe, Israel and China. Central Asian loess however shows similar composition to Chinese loess. The results indicate that loess from different parts of the world have significant differences in elemental composition, which could potentially be used to differentiate between suggested sources of the Greenland dust. / Mängden stoft i isborrkärnor från Grönland varierar med förändringar i klimat, men det exakta sambandet är ännu okänt. För att kunna rekonstruera detta samband krävs att källan till stoftet är känd. Flera hypoteser finns idag kring denna källa, men inga hittills prövade metoder har kunnat urskilja ett definitivt ursprung. I detta arbete undersöks möjligheten att använda grundämnessammansättning som en indikator för stoftets ursprung. Koncentrationer av huvudelement och spårämnen i löss och röd lera från lössområden i Nordamerika, Europa, Mellanöstern, Centralasien och Kina bestämdes med handhållen XRF. UCC-normaliserade värden för huvudelement visar att områdena följer huvudsakligen liknande trender med reduktion av Si, Al, Mg, K, Ti, Fe och Mn och anrikning av Ca och P i de flesta prover. Grundämneskvoterna Fe/Ti, Al2O3/SiO2, Al2O3/Ti, Fe/Al2O3, K2O/Al2O3, CaO/Al2O3, Rb/Sr och Zr/Rb uppvisar tydlig variation mellan områden, indikativt för skillnader i vittring och kornstorlek. De kombinerade kvoterna Fe/Ti mot K2O/Al2O3, Fe/Al2O3 eller Al2O3/Ti kan användas för att särskilja löss från Kanada, USA, Central- och Östeuropa, Israel och Kina. Centralasiatisk löss uppvisar dock liknande sammansättning som kinesisk. Resultatet visar att löss från olika delar av världen har betydande skillnader i grundämnessammansättning, vilket skulle kunna användas som indikator för ursprunget till Grönlands stoft.

We are currently speeding towards significant changes in the climate of the earth which, if ignored, will lead to severely altered climatic conditions with serious consequences for several species and ecosystems. The polar regions especially are very sensitive to climate changes, and the changes these regions undergo affect the climate on a global scale. To slow the global warming, it is crucial that we understand earth’s climatic and environmental history, and how it responds to changes in the climate. Palaeoclimatic archives hold much information of past climate variations stored in proxies that can be analysed to understand past environments. This study focuses on loess as one such proxy to analyse grain sizes, carbon storage and organic matter in a sequence from Adventdalen, Svalbard. The study has been conducted using grain size analysis and loss on ignition (LOI) as main methods to reconstruct late Holocene climate changes in the region. The results have provided an overview of temperature oscillations, many of which coincide with main climatic events of the past, and have been used to estimate the depositional ages of the different layers of the sequence. / Dagens klimatförändringar går allt snabbare mot en framtid med svårt omkastade klimatförhållanden som medför allvarliga konsekvenser för flera arter och ekosystem. Polarområdena är särskilt känsliga för klimatförändringar, och de förändringar som sker här påverkar klimatet på global nivå. En avgörande faktor för att bromsa den globala uppvärmningen är att vi förstår jordens klimathistoria och hur jorden reagerar på förändringar i klimatet. Paleoklimatiska arkiv innehåller mycket information om klimatvariationer förr. Sådan information finns lagrad i material som kan analyseras för att vidare förstå miljöer från förr. Den här studien fokuserar på lössjord som ett sådant material för att analysera kornstorlekar och organiskt material i en lössekvens från Adventdalen i Svalbard. Studien har genomförts genom att använda en kornstorleksanalysator och loss on ignition (LOI) som huvudsakliga metoder för att rekonstruera klimatförändringar under yngre Holocen i området. Resultaten har givit en överblick av temperaturförändringar, av vilka flera sammanfaller med större förflutna klimathändelser, och har använts för att göra en uppskattning av åldrar på de olika lagren av sekvensen.