Vergleich der interglazialen tropischen Klimavariabilität während der letzten 300.000 Jahre

• Antragstellerin: Dr. Sophie Warken
• Fachliche Zuordnung: Paläontologie
• Förderung: Förderung seit 2023
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 512385350

Der Wasserkreislauf reagiert regional nicht einheitlich auf klimatische Einflussfaktoren, was starke Auswirkungen auf die Qualität künftiger Vorhersagen hat. Daher ist die Untersuchung der Klimavariabilität in der Vergangenheit besonders wichtig. In den letzten ca. 800 000 Jahren hat sich das Klima während mehrerer früherer warmer Klimazustände, einschließlich des gegenwärtigen (dem sogenannten Holozän), den heutigen Bedingungen angenähert. Aufgrund ihrer relativen Wärme können diese so genannten Interglaziale als vergleichbar mit einem zukünftigen, warmen Klimazustand angesehen werden. Dies betrifft vor allem die möglichen regionalen klimatischen Auswirkungen und Rückkopplungen des Ökosystems, insbesondere auf Zeitskalen von hundert bis tausend Jahren, welche von Klimamodellsimulationen oft nicht erfasst werden. Untersuchungen vergangener Interglaziale haben gezeigt, dass sowohl die relative Intensität dieser Perioden als auch die regionalen Niederschlagsmuster räumlich nicht kohärent sind, und dass terrestrische und tropische Regionen in den Aufzeichnungen stark unterrepräsentiert sind. Um diese Forschungslücke zu schließen, schlagen wir vor, die letzten vier interglazialen Phasen (die letzten 300.000 Jahre) anhand von Multi-Proxy-Speläothem-Zeitreihen aus der Larga-Höhle, Puerto Rico, zu untersuchen, um die relative Intensität und die intra-interglaziale Klimavariabilität dieser Phasen zu rekonstruieren und ihre Bedeutung für den Klimawandel im tropischen Amerika zu untersuchen. Die marinen Isotopenstadien (MIS) 1 (11,8ka BP bis vorindustriell), MIS 5e (ca. 130 - 116ka BP), MIS 7a/c (ca. 214 bis 197 ka) und 7e (ca. 255 bis 236 ka) sowie MIS 9 (ca. 340 - 310 ka BP) umfassen nicht nur drei der vier wärmsten Perioden der letzten 800.000 Jahre, sondern eignen sich aufgrund ihrer Vielfalt auch dafür die Abhängigkeit der intra-interglazialen Klimavariabilität vom Klimahintergrundzustand zu untersuchen. Die δ18O- und δ13C-Werte von Stalagmiten aus der Larga-Höhle sowie Messungen von Spurenelementen, z. B. Mg/Ca oder Cu/Ca, bieten hervorragende Archive vergangener hydroklimatischer Schwankungen wie z.B. Veränderungen der Niederschlagsmenge oder der konvektiven Aktivität. Darüber hinaus sind Analysen der stabilen Isotope von Wassereinschlüssen eine Methode zur Bestimmung der Höhlentemperatur. Diese Rekonstruktionen sowie die Quantifizierung der inhärenten Variabilität dieser Parameter wird es ermöglichen, das gegenwärtige, regionale Klima einzuordnen, und die Sensitivität der Niederschlagsmuster gegenüber unterschiedlichen warmen Hintergrundklimazuständen zu bewerten. Dieses Projekt wird das quantitative und qualitative Verständnis der Niederschlagsintensität und -variabilität während vergangener Interglaziale verbessern und dazu beitragen, die Sensitivität des Erdsystems gegenüber verschiedenen Antriebsmechanismen abzuschätzen und die Geschwindigkeit und das Ausmaß des derzeitigen Klimawandels im Vergleich zur natürlichen Variabilität zu bewerten.

• DFG-Verfahren: Sachbeihilfen
• Internationaler Bezug: USA
• Kooperationspartner: Professor Dr. Amos Winter
• Mitverantwortlich(e): Professorin Dr. Kira Rehfeld