Implementierung von Proxydaten aus corallinen Algen in die Evaluierung von globalen Klimamodellen: eine Fallstudie für die Südliche Hemisphäre und Neuseeland

• Antragsteller: Professor Dr. Thomas Mölg; Dr. Sebastian Teichert
• Fachliche Zuordnung: Physische Geographie
• Förderung: Förderung seit 2021
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 453305163

Globale Klimamodelle (Abk. GCMs) sind unsere wichtigsten wissenschaftlichen Werkzeuge, um das Klima der Zukunft einzuschätzen. Zudem liefern sie Daten-Input für regionale Atmosphärenmodelle, die uns die Berechnungen erlauben, wie sich der globale Klimawandel in bestimmten Regionen und Orten äußern wird (der sog. Klima-Impakt). Aufgrund dieser Bedeutung müssen GCMs so gut wie möglich mit Beobachtungen des vergangenen Klimas evaluiert werden, wobei ein Fokus auf der sog. "historischen Periode" von 1850 bis zur Gegenwart liegt. Die Evaluierung ist jedoch für den Zeitraum vor 1950 schwierig wegen der deutlich reduzierten Beobachtungsqualität. Für die Südliche Hemisphäre ist das skizzierte Problem besonders groß, da sie im Vergleich zur Nördlichen Hemisphäre schwächer untersucht ist. --- Das hiesige Projekt setzt einen aufstrebenden Klima-Indikator ein, krustenbildende coralline Algen (KCA), um die Beobachtungszeitreihe des Klimas in Neuseeland bis vor 1950 zurück zu verlängern - mit dem Ziel der Verwendung dieses neuen Datensatzes für die Evaluierung von GCMs und der Verbesserung regionaler Klimamodellierung. KCA haben im Vergleich zu anderen Klima-Indikatoren mehrere Vorteile, z.B. ihre weltweite Verbreitung, zeitlich hoch aufgelöste Information und die relativ leichte Gewinnung. Der erste Projektteil sieht die Sammlung von KCA vor der Küste Neuseelands vor sowie die Analyse der gespeicherten geochemischen Signale, mit denen wir die Ozeantemperatur 100 oder mehr Jahre zurückverfolgen können (das großräumige Klimasignal). Zweitens wird die neue Information in ein Schema der GCM-Evaluierung einfließen, das die Fähigkeit der verschiedenen globalen Modelle zeigt, das großräumige Klima Neuseelands abzubilden. Der dritte Teil widmet sich schließlich numerischen Simulationen mit einem regionalen Atmosphärenmodell, um den Wert der Einbeziehung des KCA-basierten Kriteriums für die regionale Klimamodellierung festzustellen. Der Fokus hier liegt auf dem Hochgebirgsklima und den Gletschern in den Südlichen Alpen (das Impakt-Signal). Die regionale Modellierung wird zudem enthüllen, welche physikalischen Prozesse das Potenzial von KCA als Klima-Indikator beeinflussen. --- Das Projekt bündelt die Expertise von drei Schwerpunkten (Paläoklimatologie, Klima der Südlichen Hemisphäre und Klimamodellierung) im Rahmen einer Forschungspartnerschaft, die die Ziele des Projekts maßgeblich stützt. Die Auswirkungen der potenziellen Resultate werden aber deutlich über die Fallstudie hinausreichen. Sie werden zeigen, wie man die zwei verschiedenen Welten der Klimamodellierung und der Klima-Indikatoren in einem systematischen Schema kombiniert, inklusive der Rolle von KCA, zugunsten von Fortschritten in der regionalen Klimamodellierung und Feststellung von Klimafolgen auf regionaler und lokaler Ebene. Diese Aussichten besitzen einen generischen Wert für die aktuelle Klimaforschung.

• DFG-Verfahren: Sachbeihilfen
• Internationaler Bezug: Neuseeland
• Kooperationspartner: Dr. Nicholas Cullen