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Projekt
Änderungen im Kohlenstoffkreislauf des Südozeans (Pazifischer Sektor) und deren Auswirkungen auf Klimaveränderungen während der letzten 3,5 Millionen Jahre (IMPAC3.5T)
Antragstellerinnen / Antragsteller
Professorin Dr. Julia Gottschalk; Dr. Marcus Gutjahr; Dr. Lester Lembke-Jene
Fachliche Zuordnung
Paläontologie
Förderung
Förderung seit 2023
Projektkennung
Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 527665436
Physikalische, dynamische und biologische Prozesse im Südozean haben eine starke Hebelwirkung auf die Kohlenstoffspeicherung in der Tiefsee, die Stabilität des antarktischen Eisschildes, die marine Produktivität und das globale Klima. Die Antriebskräfte und Auswirkungen dieser zahlreichen Prozesse, insbesondere im pazifischen Sektor des Südozeans, auf langfristige Klimaänderungen und wärmere Klimabedingungen als heute sind sowohl für die geologische Vergangenheit als auch für die Zukunft nur unzureichend bekannt. In diesem Projekt wird daher das Zusammenspiel zwischen der Kohlenstoffspeicherung in der Tiefsee und dem Ozean-Atmosphären-Austausch von CO2 im pazifischen Sektor des Südozeans eingehend untersucht. Dies erfolgt für zwei wichtige und extreme Klimazustände der letzten 3,5 Millionen Jahre: erstens, Warmzeiten, insbesondere die Mittel-Pliozäne Warmzeit (engl. MPWP) sowie das marine Isotopenstadium (MIS) 11 und 31); und zweitens, Kaltzeiten der letzten 1,7 Millionen Jahre und ihre Intensivierung während der Mittelpleistozänen Klimarevolution (engl. MPT). Die Hauptziele des Projekts sind es a) Änderungen des CO2-Flusses aus dem pazifischen Südozean in die Atmosphäre als treibende Kraft für atmosphärische CO2-Änderungen zu quantifizieren, b) Veränderungen in der Kohlenstoffspeicherung in dieser Region zu rekonstruieren sowie c) mögliche Mechanismen, die beides maßgeblich gesteuert haben, aufzuzeigen. Die Grundlage unserer Paläo-Rekonstruktionen sind die zeitlich hochaufgelösten und Karbonat-reichen Sedimentabfolgen des IODP-Kernes U1541 im zentralen Südpazifik. Die Ziele des Projekts werden durch hochauflösende Rekonstruktionen des pCO2-Gehalts des Oberflächenozeans mittels B-Isotopen-Analysen an planktonischen Foraminiferen erreicht, die mit bestehenden und neuen atmosphärischen CO2-Daten abgeglichen werden. Diese Informationen werden außerdem mit Analysen der Kohlenstoffspeicherung in der Tiefsee (mittels U/Ca-Verhältnisse und Porenschalendichten von planktischen und benthischen Foraminiferen), der Hydrographie des Oberflächenozeans (mittels Mg/Ca-Verhältnisse und stabile Sauerstoffisotope von Foraminiferen), des Karbonatsystems im Tiefenwasser und der Ausdehnung des Meereises (beides mittels Sedimentzählungen) im Pazifischen Sektors des Südozeans kombiniert. Das Projekt liefert wichtige Erkenntnisse über die ozeanischen Mechanismen, die für vergangene Schwankungen des atmosphärischen CO2-Gehaltes verantwortlich gewesen sein könnten, und darüber hinaus erweitert unser Verständnis derjenigen Dynamiken im marinen Kohlenstoffkreislaufs, die während langfristiger (und möglicherweise irreversibler) Klimaveränderungen und extremer Warmzeiten aktiv waren.
DFG-Verfahren
Infrastruktur-Schwerpunktprogramme
Internationaler Bezug
Frankreich, Taiwan, USA
Mitverantwortlich
Dr. Frank Lamy
Kooperationspartnerinnen / Kooperationspartner
Dr. Thomas Chalk; Dr. Sophie Nuber; Professorin Dr. Gisela Winckler
