Rekonstruktion der Silikatverwitterung als Feedback des extremen Treibhauses der mittleren Kreidezeit

• Antragstellerin: Professorin Dr. Silke Voigt
• Fachliche Zuordnung: Paläontologie
• Förderung: Förderung seit 2020
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 441082381

Die Wechselwirkung tektonischer und klimatischer Prozesse auf variablen Zeitskalen ist ein Schlüsselelement für das Verständnis von Änderungen im globalen Kohlenstoffkreislauf. Die mittlere Kreidezeit (130-90 Ma vor heute) war eine Periode hoher Raten kontinentalen Riftings und ozeanischer Krustenproduktion, die zu erhöhten atmosphärischen CO2-Gehalten und anhaltenden Treibhausklimabedingungen führte. Der Entzug von atmosphärischen CO2 wiederum erfolgte durch die Versenkung von organischem Material und/oder die Erhöhung der chemischen Silikatverwitterung. Die Lithium-Isotopen-Zusammensetzung mariner Karbonate ist ein Proxy für die Intensität der Silikatverwitterung und zeichnet Änderungen im δ7Li des Meerwassers auf. Die Lithium-Isotopie des Meerwassers reflektiert die Bilanz aus Quellen und Senken, kontrolliert durch Änderungen in der Verwitterung kontinentaler und ozeanischer Silikate und die isotopische Fraktionierung bei der Bildung von Tonmineralen.Mit diesem Projekt möchten wir eine neue Meerwasser-Lithium-Isotopenkurve für die mittlere Kreide (130-90 Ma) analog zu der bereits existierenden Kurve für das Känozoikum erzeugen, um das Feedback der Silikatverwitterung zu bewerten. Wir nutzen dafür das Archiv sehr gut erhaltener Bio-Kalzite (Schalen und Skelette von Rudisten, Austern und Belemniten), von denen eine umfangreiche Sammlung gut datierter Individuen existiert. Der neue δ7Li-Record wird die beiden ozeanisch-anoxischen Events OAE1a und OAE2 gemeinsam mit zwischenzeitliche Kaltphasen im späten Apt/frühen Ab und Cenoman umfassen und dient als zukünftige Referenz für Verwitterung zu Zeiten extremen Treibhausklimas. Die zu erwartenden Ergebnisse des Projektes umfassen im Einzelnen 1) ein verbessertes Wissen über die zeitliche Entwicklung des Meerwasser δ7Li in der mittleren Kreide, 2) Informationen über die Hintergrund δ7Li-Werte zur Bewertung der langzeitigen Variabilität relativ zu den OAEs, zur Meerwasser-Sr-Isotopie und dem Umfang der Verwitterung basaltischer Gesteine, 3) neue Information über die Kongruenz (Intensität) der Verwitterung relativ zu den zwischenzeitlichen Kaltphasen, und 4) Abschätzungen potentieller Unsicherheiten im δ7Li relativ zu diagenetischen Erhaltungsunterschieden und Taxon-spezifischer Vitaleffekte der Lithium-Isotopenfraktionierung.

• DFG-Verfahren: Sachbeihilfen
• Internationaler Bezug: Großbritannien
• Mitverantwortliche: Dr. Stefan Huck; Dr. Hans-Michael Seitz
• Kooperationspartner: Professor Dr. Philip Pogge von Strandmann