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Projekt
Evolution der ozeanischen Zirkulation im subtropischen Atlantik während des Mittelpleistozäns
Antragsteller
Privatdozent Dr. André Bahr; Professor Dr. Oliver Friedrich
Fachliche Zuordnung
Paläontologie
Förderung
Förderung von 2016 bis 2021
Projektkennung
Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 319451138
Die rasche Ausdehnung der nordhemisphärischen Eisschilde während des Mittelpleistozäns, zwischen 1.2-0.7 Ma, ist bisher unzureichend verstanden und wird kontrovers diskutiert. In dem hier beantragten Forschungsvorhaben wird der Frage nachgegangen, ob Veränderungen in der Zirkulation der nordatlantischen Subtropischen Gyre eine entscheidende Rolle während dieses Intervalls spielte. Die Subtropische Gyre reguliert die Verteilung von Wärme- und Feuchtigkeitstransport in höhere Breiten, was elementar für das Eisschildwachstum unter abkühlenden Bedingungen ist. Klimarekonstruktionen weisen in der Tat darauf hin, dass es dynamische Fluktuationen in der Stärke und Position der Gyre gab, die das vermehrte Eisschildwachstum mit Beginn des Marinen Isotopenstadiums (MIS) 22 initiiert haben können. Allerdings sind die die Ursachen für die beobachteten Schwankungen bisher weitgehend unverstanden.Im Rahmen dieses Projektes soll daher die Rolle der Subtropischen Gyre für den nordwärtigen Wärme- und Feuchtigkeitstransport während des Mittelpleistozäns durch das Testen zweier alternativer Szenarien untersucht werden: (1) Klimaveränderungen in der subtropischen Quellregion des Golfstroms modifizieren dessen Temperatur und Salzgehalt, und beeinflussen so den glazialen Wärme- und Feuchtigkeitstransport in höhere Breiten. (2) Eisschildwachstum führt zu einer Verlagerung der subtropischen Gyre nach Süden, was zu eine Erwärmung im westlichen Atlantik führt. Die dabei entstandene Feuchtigkeit wird durch Westwinde nach Zentraleuropa transportiert und steigert dort in einer positiven Rückkopplung die Schneeakkumulation. Um diese beiden Szenarien zu testen, wird im Rahmen des Forschungsvorhabens die Temperatur und der Salinität in der nordatlantischen subtropischen Gyre mittels geochemischer Untersuchungen an Foraminiferenschalen für das Zeitintervall 1,21-0,54 Ma (MIS 35-15) rekonstruiert. Bei den untersuchten Kernen handelt es sich zum einen um ODP Site 1058, die sich im westlichen subtropischen Atlantik im Einflussbereich des Golfstroms befindet. Zum anderen sollen Proben der IODP Site U1313 im zentralen Atlantik (41° N) untersucht werden, um die latitudinalen Verlagerungen der subtropischen Gyre und des Golfstroms zu erfassen. Als methodische Grundlage dient die Kombination von d18O und Mg/Ca-Messunge an oberflächennah lebenden Foraminiferen (Globigerinoides ruber), was die Ermittlung von Oberflächentemperaturen und salinitäten über die Berechnung des Eisvolumen-korrigierten d18OMeerwasser erlaubt. Um die von der Gyren-Zirkulation abhängige Thermoklinen-Tiefe zu erfassen, ist weiterhin die d18O- und Mg/Ca-Analyse der tieflebenden Arten Globorotalia truncatulinoides (Site 1058) und Globorotalia crassaformis (Site 1313) vorgesehen. Die neu generierten Daten werden einen essentiellen Beitrag zur Klärung der Frage leisten, welche Rolle Wechselwirkungen zwischen hohen und niederen Breiten während des mittelpleistozänen Klimaumschwungs spielten.
DFG-Verfahren
Infrastruktur-Schwerpunktprogramme
