Experimentelle Bestimmung der Parameter für ein neues Modell der zeitlichen Entwicklung der Bor-Isotopenzusammensetzung von Meerwasser

• Antragsteller: Dr. Patrick Frings, seit 10/2023
• Fachliche Zuordnung: Mineralogie, Petrologie und Geochemie ; Paläontologie
• Förderung: Förderung seit 2021
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 455982777

Der Bor-Isotopen-pH-Proxy ist unser vielversprechendster Nachweis Rekonstruktionen des atmosphärischen CO2 Drucks jenseits des Zeitraumes der Eisbohrkernaufzeichungen (> 800.000 Jahre). Präzise CO2-Schätzungen beruhen jedoch auf der Kenntnis der B- Isotopenzusammensetzung (11B/10B(sw)) des Meerwassers (seawater, sw). Diese wird jedoch mit zunehmender geologischer Zeit (> 10 Ma) immer ungenauer. Die daraus entstehende Unsicherheit in der Rekonstruktion von CO2 im Känozoikum stellt derzeit ein großes Hindernis für Modelle vergangener Treibhausklima-und Erderwärmungsereignissen dar. Diese Modelle sind von großer Wichtigkeit, weil sie die Abhängigkeit des Erdklimas und der Kryosphäre von atmosphärischem CO2 bestimmen. Das übergeordnete Ziel dieses Projekts ist daher, eine neue Rekonstruktion der Veränderung von 11B/10B(sw) in den letzten 150 Millionen Jahren vorzulegen. Mit deren Hilfe wird sich eine ganze Reihe neuer Anwendungen für diesen zukunftsweisenden CO2-Proxy erschließen. Dazu werden wir: 1) neue Experimente zur Quantifizierung der Ad- und Desorption von Bor an Tonmineralien und der damit verbundenen Isotopenfraktionierung in verschiedenen Hauptionenkonzentrationen und Karbonatsystemzusammensetzung der wässrigen Lösungen mit moderner Massenspektrometrie durchführen; 2) die 7Li/6Li-Isotopenfraktionierung in einigen dieser Experimente mit dem Ziel bestimmen, zukünftig stabile Li-Isotope in Karbonatsediment als Interpretationshilfe von 11B/10B(sw) verwenden zu können; 3) die experimentellen Daten zur Kalibrierung eines neuen Modells der Veränderungen von 11B/10B(sw) in der geologische Vergangenheit nutzen. Letztendlich zielt dies es Vorhaben darauf ab, unser Verständnis der Auswirkungen von atmosphärischem CO2 auf das Erdklima in der geologischen Vergangenheit deutlich verbessern.

• DFG-Verfahren: Sachbeihilfen
• Mitverantwortlich: Professor Dr. Friedhelm von Blanckenburg
• Ehemaliger Antragsteller: Dr. Michael Henehan, bis 9/2023