Isoprenoid glycerol dialkyl glycerol tetraethers (GDGTs) are specific membrane lipids derived from archaea, one of the three domains of life. These lipids can be used as biomarkers in paleo-ecological studies. GDGTs can be analyzed by high performance liquid chromatography (HPLC)/mass spectrometry (MS). To quantify GDGTs, external standard curves were run monthly on the HPLC/MS. However, external standard curves represented a snapshot and do not adjust for changes during storage, dissolution and manipulation of samples or drifts in HPLC/MS conditions. To measure absolute GDGT abundances more accurately, we tested the use of a newly synthesized C46 GDGT as an internal standard. The accuracy in the determination of GDGT concentration improved significantly when using the internal standard (5% standard deviation) compared to that obtained with the monthly external standard curve (43% standard deviation). Thus, the new internal standard technique will greatly improve the accuracy of GDGT abundance measurements, increase the potential of GDGTs in paleo-ecological studies.

The TEX86 is a recently proposed paleothermometer through which ancient seawater temperatures of up to 120 My ago can be reconstructed. It is based on the relative distribution of glycerol dibiphytanyl glycerol tetraethers as measured by high-performance liquid chromatography/atmospheric pressure chemical ionization-mass spectrometry (HPLC/APCI-MS). The aim of this study was to examine and improve several analytical aspects in the determination of this important proxy in environmental matrices. Comparison of TEX86 analysis using single ion mode (SIM) and mass scanning (m/z 950 to 1450) detection, respectively, revealed that SIM is up to 2 orders of magnitude more sensitive and that the TEX86 can be determined with a reproducibility of ±0.004 or ±0.3 °C using this method. Comparison of TEX86 values obtained with two different HPLC/APCI-MS set-ups revealed no significant differences. In addition, analysis of TEX86 of extracts obtained by Soxhlet, ultrasonic, and accelerated high-pressure extraction techniques also showed no significant differences between the methods. Our results suggest that TEX86 analysis by HPLC/APCI-MS is robust and can be determined with analytical errors comparable to those of other temperature proxies.

Abstract. The present paper is the result of a workshop sponsored by the DFG Research Center/Cluster of Excellence MARUM "The Ocean in the Earth System", the International Graduate College EUROPROX, and the Alfred Wegener Institute for Polar and Marine Research. The workshop brought together specialists on organic matter degradation and on proxy-based environmental reconstruction. The paper deals with the main theme of the workshop, understanding the impact of selective degradation/preservation of organic matter (OM) in marine sediments on the interpretation of the fossil record. Special attention is paid to (A) the influence of the molecular composition of OM in relation to the biological and physical depositional environment, including new methods for determining complex organic biomolecules, (B) the impact of selective OM preservation on the interpretation of proxies for marine palaeoceanographic and palaeoclimatic reconstruction, and (C) past marine productivity and selective preservation in sediments. It appears that most of the factors influencing OM preservation have been identified, but many of the mechanisms by which they operate are partly, or even fragmentarily, understood. Some factors have not even been taken carefully into consideration. This incomplete understanding of OM breakdown hampers proper assessment of the present and past carbon cycle as well as the interpretation of OM based proxies and proxies affected by OM breakdown. To arrive at better proxy-based reconstructions "deformation functions" are needed, taking into account the transport and diagenesis-related molecular and atomic modifications following proxy formation. Some emerging proxies for OM degradation may shed light on such deformation functions. The use of palynomorph concentrations and selective changes in assemblage composition as models for production and preservation of OM may correct for bias due to selective degradation. Such quantitative assessment of OM degradation may lead to more accurate reconstruction of past productivity and bottom water oxygenation. Given the cost and effort associated with programs to recover sediment cores for paleoclimatological studies, as well as with generating proxy records, it would seem wise to develop a detailed sedimentological and diagenetic context for interpretation of these records. With respect to the latter, parallel acquisition of data that inform on the fidelity of the proxy signatures and reveal potential diagenetic biases would be of clear value.

Paramos, unique and biodiverse ecosystems found solely in the high mountain regions of the tropics, are under threat. Despite their crucial role as primary water sources and significant carbon repositories in Colombia, they are deteriorating rapidly and garner less attention than other vulnerable ecosystems like the Amazon rainforest. Their fertile soil and unique climate make them prime locations for agriculture and cattle grazing, often coinciding with economically critical deposits such as coal which has led to a steady decline in paramo area. Anthropic impact was evaluated using multispectral images from Landsat and Sentinel over 37 years, on the Guerrero and Rabanal paramos in central Colombia which have experienced rapid expansion of mining and agriculture. Our analysis revealed that since 1984, the Rabanal and Guerrero paramos have lost 47.96% and 59.96% of their native vegetation respectively, replaced primarily by crops, pastures, and planted forests. We detected alterations in the spectral signatures of native vegetation near coal coking ovens, indicating a deterioration of paramo health and potential impact on ecosystem services. Consequently, human activity is reducing the extent of paramos and their efficiency as water sources and carbon sinks, potentially leading to severe regional and even global consequences.

Large tropical river dam projects are set to accelerate over the forthcoming decades to satisfy growing demand for energy, irrigation and flood control. When tropical rivers are dammed, the immediate impacts are well studied, but the long-term (decades-centuries) consequences of impoundment remain poorly known. Here, we gather historical and paleoecological data from Gatun Lake, formed by the building of the Gatun Dam (Panama Canal, Panama) over 100 years ago, to reconstruct the limnological evolution of the system in response to individual and linked stressors (river damming, forest flooding, deforestation, invasive species, pollution and hydro-climate). We found that after a century of dam construction parallels associated with the natural hydrological functioning of river floodplains persist. Hence, hydrology remains the most important temporal structural factor positively stimulating primary productivity, deposition of new minerals, and reduction of water transparency during wet periods. During dry periods, clear water and aerobic conditions prevail and nutrients transform into available forms in the detrital-rich reductive sediments. We highlight the importance of climate change as an ultimate rather than proximate anthropogenic factor for sustainable management options of tropical dams.