Orbital control on marine biological productivity at the Oligocene-Miocene transition? Influence on global cooling and pCO2atm.
Zusammenfassung der Projektergebnisse
Das Zeitintervall des Oligozän-Miozän Übergangs ist gekennzeichnet ist durch Abkühlung, Eisausdehnung in der Antarktis und einen 1‰ positiven C-Isotopen-Versatz sowie 400 ky Zyklen im C-Isotopen Signal. Die Ursachen für diese Beobachtungen, bisher in verschiedenen Hypothesen diskutiert, finden durch unsere Arbeiten an 6 ODP Bohrungen aus dem Atlantik, Indik und Pazifik eine Erklärung. Untersuchung der Anzahl benthischer Foraminiferen pro Gramm Sediment und pro Zeiteinheit sowie geochemische Analysen und Messung der stabilen Isotope in identischen Proben ergab, dass marine biologische Produktivität in dem Zeitraum des Oligozän-Miozän Übergangs zunahm und somit vermehrt leichtes C (12C) in marinen Sedimenten eingebettet wurde. Der Anstieg der Produktivität erfolgte in hohen Breiten ca. 1.6 Mil. Jahre früher als in niedrigen Breiten. Die Produktivität spiegelte die δ13C Zyklen wider. In den Produktivitäts- und Isotopendaten fanden wir in den 100 kyr Zyklen eine zeitgleiche Änderung der Isotope und Produktivität, während im Bereich der 400 kyr Zyklen die Produktivität zeitgleich mit der Abkühlung (positivere δ18O Werte) anstieg, das δ13C Signal aber zeitversetzt etwa 20 kyr später erst die schwersten Werte erreichte. Dieser zeitliche Verzug zwischen δ18O und δ13C ist in verschiedenen Arbeiten beschrieben worden, aber erst unsere Arbeit findet einen kausalen Zusammenhang. Es bedeutet, dass Abkühlung und Zunahme der Bioproduktion im Bereich der 400 kyr Zyklen zeitgleich verliefen, während sich der Entzug des 12C aus dem globalen Kohlenstoff-Pool mit zeitlicher Verzögerung auswirkte. Die marine Produktivität wurde am Oligozän-MiozänÜbergang durch Orbital-Parameter gesteuert. Wir erkennen einen Zusammenhang zwischen orbital gesteuerter globaler Abkühlung, Zunahme mariner Produktivität, und pCO2atm Abnahme (Pagani et al. 2009) durch Einbettung von organischem Kohlenstoff in marinen Sedimenten.
