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Projekt
Auf der Suche nach dem möglichen nordhemisphärischen Ursprung der Mittelpleistozänen Transition in die 100-ka Klimavariabilität
Antragsteller
Professor Dr. Norbert Frank; Privatdozent Dr. Jacek Raddatz
Fachliche Zuordnung
Geologie
Förderung
Förderung seit 2023
Projektkennung
Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 527457453
Die mittelpleistozäne Transition (MPT) ist eine mysteriöse Zeit des Klimawandels während der, ohne Änderungen des astronomischen Klimaantriebs ein Wechsel von einer ∼41-ka- zu einer 100-ka-Klimazyklizität erfolgte. Neuere Erkenntnisse deuten auf die eiszeitliche Regolith Erosion/Verwitterung in der nördlichen Hemisphäre als Ursache hin, sowie auf eine Verringerung der atlantischen Tiefenwasserbildung. Darüber hinaus wurde die rasche Ausdehnung der Eisschilde von Phasen ausgeprägter Wärmeakkumulation im Atlantik bis zu 57°N begleitet. Der zusätzliche Wärmebedarf wird auf den Mittelmeerausstrom (MOW) oder den Nordatlantik Strom (NAC) zurückgeführt. Allen Mechanismen gemeinsam ist, dass Kipppunkte überschritten werden, deren Zeitpunkt und Mechanismus schwer zu bestimmen sind. Beobachtungen und Modelle sagen einen langfristigen Übergang voraus. Neuere Studien zeigen, dass riffbildende Kaltwasserkorallen im östlichen Nordatlantik ähnlichen Klimaeinflüssen und physikalischen Prozessen folgen. Das Vorkommen von Korallen wurde mit der thermischen Geschichte und den Produktivitätsverschiebungen polarer und subtropischenr Fronten in Verbindung gebracht. Ein Einfluß des MOW für das Wachstum und die Ausbreitung der Korallen wird vermutet. Challenger Mound im Shelfgebiet von Irland ist derzeit der einzige Standort, der es erlaubt, Mechanismen der Klimaabkühlung, der Wärmeströme, sowie der Regolith-Verwitterung in Verbindung mit marinen Aufzeichnungen aus Sedimenten zu testen. Es ist unwahrscheinlich, dass punktuelle Beobachtungen von diskontinuierlichem Korallenwachstum einen eindeutigen Beweis für die "Kälteschwelle" liefern, aber dank wichtiger Fortschritte bei der 234U/238U- und U/Pb-Datierung können die Korallen genau datiert werden. Darüber hinaus wollen wir durch eine umfassende Untersuchung von Korallen (IODP U1317 - Challenger Mound)) und Sedimenten der Region (ODP982, IODP U1304 und IODP U1388/85) den Prozess der verstärkten Regolith-Verwitterung, der Klimaabkühlung, der Kreisstromdynamik, sowie das Vordringen von MOW, über die Bifurkation in einen anderen globalen Klimazustand identifizieren. Um dieses Ziel zu erreichen, umfasst das Projekt zwei Arbeitsziele: (1) Präzisere Zeitbestimmung der Ereignisse durch verbesserte Korallendatierung und Überprüfung der Riffentwicklung und (2) Rekonstruktion der thermischen Geschichte, der Herkunft der Wassermassen und der Verwitterungsmuster mit Hilfe von geochemischen Spurenstoffen der Temperatur (Li/Mg) und radiogenem Nd. Die Synthese der Erkenntnisse über die Dynamik der Eisschilde und der thermischen Struktur des Nordostatlantiks wird ermöglichen ein neues konzeptionelles Modell der Klima-Bifurkation und ihrer möglichen Ursprungsregion auf der Nordhemisphäre zu erstellen. Das Projekt soll von einem Postdoktoranden in der frühern Karrierephase durchgeführt werden und basiert auf der gemeinsamen Expertise zweier Forschungsgruppen an der Universität Heidelberg und der Universität Frankfurt.
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