Der Südozean und atmosphärische CO2-Konzentrationen in einer Warmzeit - Kohlenstoffsenken des Südozeans während des letzten Interglazials rekonstruieren und verstehen (Projektkürzel: SOCO)

Die Ursachen von Veränderungen der atmosphärischen CO2-Konzentration während vergangener klimatischer Warmzeiten werden kontrovers diskutiert. Als Konsens gilt, dass Veränderungen der Kohlenstoffspeicherung im tiefen Ozean, besonders im Südozean, die CO2-Variabilität während der letzten Million Jahre gesteuert haben. Die Art der Prozesse, die diese Kohlenstoffspeicherung während dieser Warmzeiten (d.h., Interglazialen) steuert, und ihre zeitliche Abfolge, sind jedoch nicht bekannt. Das Ziel dieses Forschungsprojektes ist die Kohlenstoffspeicherung während der letzen Warmzeit (im Fachterminus als Marines Isotopenstadium 5 bezeichnet) im gesamten Südozean zu quantifizieren und ihre biologischen und physikalischen Kontrollmechanismen zu rekonstruieren. Das letzte warmzeitliche Intervall ist besonders zur Untersuchung von Rückkopplungsmechanismen und Schwellenwerten des globalen Kohlenstoffkreislaufs während einer Warmzeit geeignet, da es zum Teil wärmer als heute war. Zunächst werden Variationen im Kohlenstoffbudget des tiefen Ozeans während der letzten Warmzeit mit einer Auflösung von tausend Jahren rekonstruiert. Zweitens werden diese Daten mit Rekonstruktionen von Exportproduktionsraten kombiniert um den Einfluss von biologischen und nicht-biologischen (physikalischen/dynamischen) Prozessen auf das Kohlenstoffreservoir im tiefen Ozean und damit auf atmosphärische CO2-Konzentrationen zu bestimmen. Abschließend werden Veränderungen des pH-Gradienten im Ozean quantifiziert, um die Effizienz, mit der CO2 zwischen der Atmosphäre und dem Ozean ausgetauscht wird, möglichst genau zu rekonstruieren. Dies wird wichtige Informationen über die Prozesse und Regionen liefern, welche die atmosphärische CO2-Konzentration in einem warmen (bzw. wärmeren) Klima beeinflussen, und welche vermutlich auch zum Ende einer warmzeitlichen Periode führen. Dieses Projekt wird daher wichtige Daten für einen Vergleich mit der Kohlenstoffdynamik unserer gegenwärtigen warmzeitlichen Periode, dem Holozän, liefern.

DFG-Verfahren Forschungsstipendien

Internationaler Bezug USA

Gastgeberinnen / Gastgeber Professor Dr. Robert F. Anderson; Professorin Dr. Bärbel Hönisch; Professor Dr. Jerry F. McManus; Professorin Dr. Gisela Winckler