Σε μια εποχή εντεινόμενης κλιματικής μεταβολής, η νότια Ερυθρά Θάλασσα προσφέρει ένα σπάνιο ιζηματογενές αρχείο για την αποκωδικοποίηση του τρόπου με τον οποίο τα οριακά θαλάσσια συστήματα ανταποκρίνονται στην αλληλεπίδραση υδρολογικών φαινομένων, ανόδου της στάθμης της θάλασσας και ανατροφοδοτήσεων ωκεανού-ατμόσφαιρας. Η Ερυθρά θάλασσα βρίσκεται ανάμεσα στις άνυδρες ερήμους της Σαχάρας και της Αραβικής Χερσονήσου και κατέχει μια μοναδική γεωγραφική θέση που της επιτρέπει να καταγράφει ακραίες περιβαλλοντικές μεταβολές. Η παρούσα διατριβή παρουσιάζει μια ολοκληρωμένη, πολυπαραμετρική ανακατασκευή της παλαιοπεριβαλλοντικής εξέλιξης της Ερυθράς Θάλασσας, μέσω της ενσωμάτωσης υψηλής ανάλυσης ιζηματογενών αρχείων από την ανοικτή ηπειρωτική υφαλοκρηπίδα και το βαθυμετρικά απομονωμένο Βύθισμα των Φαρασάν. Μαζί, αυτά τα συμπληρωματικά αρχεία αποκαλύπτουν πώς η μεταβολή της στάθμης της θάλασσας, η υδροκλιματική μεταβλητότητα και οι ανατροφοδοτήσεις ωκεανού-ατμόσφαιρας προκάλεσαν ριζικές μεταβολές στην ιζηματογένεση, στις ανοξικές συνθήκες και στη δομή των οικοσυστημάτων από το ύστερο Πλειστόκαινο έως το Ολόκαινο. Στην πρώτη μελέτη, μια υψηλής ανάλυσης ανακατασκευή της ιζηματογένεσης στην ηπειρωτική κατωφέρεια της νότιας Ερυθράς Θάλασσας αποκαλύπτει μια έντονη αναδιοργάνωση των αποθετικών καθεστώτων ως απόκριση στις μεταβάσεις μεταξύ παγετωδών και μεσοπαγετωδών περιόδων. Ο πυρήνας ιζήματος, που καλύπτει την περίοδο από περίπου 30 έως 0.8 χιλιάδες έτη, δείχνει σαφή μετάβαση από ένα καθεστώς κυριαρχούμενο από κλαστικά υλικά (30–14.6 ka) σε μια θαλάσσια-κυριαρχούμενη φάση (14.6–0.8 ka), η οποία αντιστοιχεί στο τέλος του Heinrich 1 και την έναρξη του MWP1a. Αυτή η μετάβαση αντικατοπτρίζει τόσο την περιφερειακή υδροκλιματική μετατόπιση από ξηρές σε υγρές συνθήκες, όσο και την γεωμορφολογική αναδιάταξη λόγω ταχείας ανόδου της στάθμης της θάλασσας και πλημμύρας της υφαλοκρηπίδας. Οι κατανομές κοκκομετρίας των κλαστικών κόκκων και τα ορυκτολογικά δεδομένα υποδηλώνουν μειωμένη ξηρότητα και πιθανώς εξασθενημένη αιολική μεταφορά, ταυτόχρονα με το Greenland Interstadia 1. Η ενισχυμένη μεταφορά λεπτομερούς υλικού και χερσαίων n-αλκανίων από τα ~16 έως 8 ka αποδίδεται σε εντατικοποιημένη απορροή από τις κοιλάδες (wadi) και επέκταση της βλάστησης κατά τη διάρκεια του African Humid Period. Ταυτόχρονα, η αύξηση της θαλάσσιας παραγωγικότητας—λόγω επανέναρξης της ανταλλαγής με τον Κόλπο του Άντεν και βελτιωμένου αερισμού—αναδεικνύει την αλληλεπίδραση μεταξύ διασυνδεσιμότητας της λεκάνης και κυκλοφορίας θρεπτικών συστατικών. Από περίπου 5 ka και μετά, η σταδιακή αύξηση της κλαστικής εισροής ερμηνεύεται ως ένδειξη υποχώρησης των υγρών κλιματικών συνθηκών και αύξησης της ξηρασίας. Η δεύτερη μελέτη επικεντρώνεται στο Βύθισμα των Φαρασάν, μια βαθυμετρικά απομονωμένη καταβύθιση στο ανθρακικό ράφι της νοτιοδυτικής Ερυθράς Θάλασσας. Αυτή η θέση καταγράφει τον μετασχηματισμό μιας απομονωμένης παλαιολίμνης σε ένα στρωματοποιημένο θαλάσσιο περιβάλλον κατά το Ολόκαινο. Πολυπαραμετρικές αναλύσεις, συμπεριλαμβανομένης της ανόργανης γεωχημείας (XRF-CS, LOI), ιζηματολογίας, μικροπαλαιοντολογίας και βιοδεικτών λιπιδίων (GDGTs), αποκαλύπτουν μια τριμερή εξέλιξη της υδρογραφίας και της οικολογίας της λεκάνης. Κατά το πρώιμο Ολόκαινο (11.8–8.7 ka), το Βύθισμα των Φαρασάν παρέμεινε σε μεγάλο βαθμό αποσυνδεδεμένο από την ανοικτή θαλάσσια κυκλοφορία, με αποτέλεσμα την ανάπτυξη της έντονης στρωμάτωσης και της επίμονης ανοξίας. Αυτή η φάση χαρακτηρίζεται από στρωματωμένα ιζήματα με αυξημένο οργανικό άνθρακα, αυξημένους λόγους GDGT-0/crenarchaeol και την κυρίαρχη σύνθεση brGMGTs και 6-μεθυλικών brGDGTs, που υποδηλώνουν καταστολή του αερισμού και μία ιδιαίτερη μικροβιακή κοινότητα. Μια μεταβατική φάση (8.7–6.7 ka) ορίζεται από επεισοδιακές θαλάσσιες εισροές και μεταβαλλόμενες συνθήκες οξειδοαναγωγής, όπως αποδεικνύεται από παροδικές αυξομειώσεις των τρηματοφόρων και μεταβολές στις συγκεντρώσεις διαφόρων χημικών στοιχείων. Από περίπου 6.7 ka και μετά, εγκαθίσταται ένα πλήρως θαλάσσιο αλλά έντονα ανοξικό περιβάλλον, με σταθερό εμπλουτισμό σε ασβέστιο, σίδηρο και θείο και ένα βενθικό οικοσύστημα όλο και περισσότερο κυριαρχούμενο από ενδοβενθικά είδη ανθεκτικά σε χαμηλή περιεκτικότητα οξυγόνου. Μαζί, τα δύο αρχεία παρέχουν μια λεπτομερή ανακατασκευή των περιβαλλοντικών δυναμικών από το ύστερο Πλειστόκαινο έως το Ολόκαινο στη νότια Ερυθρά Θάλασσα. Υπογραμμίζουν την ετερογένεια των ιζηματογενών και οικολογικών διεργασιών στην κλιματική μεταβολή, καθοριζόμενων από τη μορφολογία των λεκανών, τη διασυνδεσιμότητα με την ωκεάνια κυκλοφορία και την ισορροπία μεταξύ αιολικής και ποτάμιας εισροής. Επιπλέον, αναδεικνύουν τη σημασία της ανόδου της στάθμης της θάλασσας όχι μόνο στην γεωμορφολογία, αλλά και στη ρύθμιση των βιογεωχημικών συνθηκών και της μικροβιακής οικολογίας σε τέτοια οριακά θαλάσσια περιβάλλοντα. Τα ευρήματα αυτά συμβάλλουν στην κατανόηση του τρόπου με τον οποίο οι τροπικές περιθωριακές λεκάνες ανταποκρίθηκαν σε τροχιακά εξαναγκασμένες υδροκλιματικές μεταβολές, απότομες κλιματικές μεταβολές και μεταπαγετωνικές θαλάσσιες μεταβολές. Τα ευρήματα αυτά επίσης παρέχουν πολύτιμα ανάλογα για την πρόβλεψη μελλοντικών αντιδράσεων παρόμοιων παράκτιων συστημάτων στην κλιματική αλλαγή και επιταχυνόμενη άνοδο της στάθμης της θάλασσας.