Glazial – Interglaziale Änderungen der Staubzufuhr in den Pazifischen Südozean

• Antragsteller: Dr. Torben Struve
• Fachliche Zuordnung: Paläontologie
• Förderung: Förderung von 2019 bis 2023
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 412785502

Dieses Projekt ist darauf ausgelegt, die Rolle von Änderungen in der Staubherkunft im Südpazifik während vergangener Klimaschwankungen in der Südhemisphäre zu entschlüsseln. Es wurde die Hypothese aufgestellt, dass die vermehrte glaziale Staubzufuhr in den eisenlimitierten Südozean eine erhöhte Bioproduktion entfachte, welche zu einer Reduktion der atmosphärischen CO2-Konzentrationen führte. Dieser wichtige Rückkopplungsmechanismus wird dafür verantwortlich gemacht das Klimasystem in vollglaziale Zustände zu treiben. Allerdings beruht diese These auf der Annahme, dass Veränderungen des südlichen Staubkreislaufs auf glazial-interglazialen Zeitskalen zonal weitgehend synchron verliefen. Vorarbeiten zu diesem Projekt deuten an, dass australische Quellregionen maßgeblich zur Staubablagerung im Südpazifik beigetragen haben, sowohl im Holozän als auch im Letzten Glazialen Maximum (LGM). Allerdings war die Staubablagerung über dem LGM Südpazifik durch einen erheblichen Beitrag aus Quellen im zentralen Südamerika gekennzeichnet, welche die Subantarktische Zone dominierten, deren Einfluss in der Antarktischen Zone jedoch deutlich reduziert war. Solch eine heterogene Verteilung der Staubherkunft über dem Südpazifik impliziert die Möglichkeit, dass die Stauberosion in den jeweiligen Quellgebieten asynchron war, was möglicherweise die Effizienz der biologischen Aufnahme von CO2 aus der Atmosphäre im glazialen Südozean beeinflusst hätte.Um die zeitlichen Änderungen der Staubherkunft in der Vergangenheit zu bestimmen, soll im Rahmen dieses Projekts ein Multi-Proxy Ansatz verfolgt werden. Dieser Ansatz beinhaltet die Messung des Gehalts von Seltenen Erden sowie von Blei-, Neodym- und Strontiumisotopen an der Staubfraktion (< 5 Mikrometer) der südpazifischen Sedimentkerne PS75/056-1 und PS75/083-1. Diese beiden Zeitreihen aus der Subantarktischen und Antarktischen Zone werden es erlauben die Veränderungen der Staubherkunft im Südpazifik über die vergangenen 260.000 Jahre zu rekonstruieren und deren Taktung mit der Entwicklung im Südatlantik zu vergleichen. Dieselben Kerne werden darüber hinaus von nationalen und internationalen Projektpartnern zur Bestimmung komplementärer Parameter genutzt. Dazu gehören die Quantifizierung biogener und lithogener Partikelflüsse sowie die Rekonstruktion von Umweltbedingungen in den Staubherkunftsgebieten. Die gemeinsame Anstrengung mit führenden Experten des Forschungsgebiets wird es erstmalig erlauben, den Zusammenhang des südlichen Staubkreislaufs mit der Biogeochemie des Südozeans und deren Bedeutung für glazial-interglaziale Klimaschwankungen umfassend zu bewerten.

• DFG-Verfahren: Sachbeihilfen
• Internationaler Bezug: USA
• Kooperationspartnerin: Professorin Dr. Gisela Winckler