MOC and changing 14C reservoir ages of surface and deep waters at key positions in the global ocean during the Last Glacial Maximum and Deglacial (23 - 13 ka)
Zusammenfassung der Projektergebnisse
Im Zeitraum Letztes Glaziales Maximum, Heinrich-Stadial 1 und Bölling-Alleröd (23-13 ka) zeigen die 14C-Zeitreihen (bei einer zeitl. Auflösung von ~100 J.) eine klar definierte Abfolge von bis zu 11 atmosphärischen 14C-Plateaus mit einer Länge von >300 Jahren. Deren Grenzen wurden mit Hilfe der Warven-Chronologie von Lake Suigetsu zeitlich neu geeicht und erstmals mathematisch objektiv definiert. Aus der Differenz zwischen atmosphärischen und planktischen C-Durchschnitts-Altern von (nach Kalenderjahren) jeweils gleich-alten Plateaus wurden die planktischen 14C Reservoir-Alter für 5 Tiefseekerne und einen weiteren Kern aus dem Cariaco- Becken neu abgeleitet. Für 6 weitere Zeitreihen wurden die Reservoir-Alter durch zusätzliche 14C-Alter erheblich präzisiert. Insgesamt besteht nun ein globales Netz von 14 Messpunkten aus der Plateau-Methode mit räumlich wie zeitlich stark schwankenden Reservoir-Altern zwischen null und 2200 Jahren, die wertvolle paläo-ozeanographische „Tracer“ bilden. Parallel dazu wurden die benthischen Ventilations-Alter des Bodenwassers analysiert. Sie bezeugen im LGM ein Strömungs-System der ozeanischen Tiefenwässer, das dem von heute grundsätzlich ähnelt, mit jungen Wässern im N Atlantik und Maximal-Altern im oberen Tiefwasser des N Pazifiks. Erstmals wurde nachgewiesen, dass die Menge des im Tiefwasser gelösten Kohlenstoffs (DIC) mit zunehmenden Ventilations-Altern linear steigt. Im LGM zeigen ozeanische Tiefenwässer eine durchschnittliche Alterung von ~600 Jahren und verweisen somit auf eine zusätzliche DIC-Speicherung von 730-980 Gt C. Damit wird die glaziale Kohlenstoff-Abgabe von 530 Gt aus Atmosphäre und Landsphäre mehr als kompensiert. Diese Beziehungen wurden neuerdings durch ein Box-Modell auch in etwa bestätigt. Die deglaziale Abgabe von C aus dem tiefen Ozean macht schließlich auch einen abrupten, bislang etwas rätselhaften 190-‰-Abfall im atmosphärischen Δ14C verständlich.
Projektbezogene Publikationen (Auswahl)
-
2011: Northern meltwater pulses, CO2 and Atlantic ocean convection. – Science, 331, 156-158
Sarnthein, M.
-
2011: Tropical warming in the Timor Sea led deglacial Antarctic warming and almost coeval atmospheric CO2 rise by >500 yr. – EPSL, 302, 337-348
Sarnthein, M., P.M. Grootes, A. Holbourn, W. Kuhnt, and H. Kühn
-
(2012). Calculation of the compounded uncertainty of 14C AMS measurements. Nuclear Instruments and Methods in Physics Research B
Nadeau, M.-J. and Grootes, P.M.
-
2013: Peak glacial 14C ventilation ages suggest major draw-down of carbon into the abyssal ocean. – Climate of the Past, 9, 2595–2614
Sarnthein, M., B. Schneider, and P.M. Grootes
-
2014: Deep water formation in the North Pacific and deglacial CO2 rise. – Paleoceanography, 29 (23 pp.)
Rae, J, M., Sarnthein, G. Foster, A. Ridgwell, P.M. Grootes, and T. Elliott
-
(2015), Radiocarbon: Clock and Tracer, Encyclopedia of Marine Geosciences,Springer Science+BusinessMedia Dordrecht
Grootes, P.M.
-
2015. Planktic and benthic 14C reservoir ages for three ocean basins, calibrated by a suite of 14C plateaus in the glacial-to-deglacial Suigetsu atmospheric 14C record. – Radiocarbon, 57 (1), 129–151
Sarnthein, M., S. Balmer, P.M. Grootes, and M. Mudelsee
