Übertragung von Klimasignalen in saisonal geschichtete Sedimente des Tiefen Sees bei Klocksin - Monitoring, Transferfunktionen, quantitative Rekonstruktionen

• Applicants: Professor Dr. Achim Brauer; Professor Dr. Reinhard Lampe
• Subject Area: Palaeontology
• Term: from 2013 to 2018
• Project identifier: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Project number 235091068

Wegen der saisonalen Schichtung der Sedimente ist der Tiefe See bei Klocksin (NO Deutschland) ein ausgezeichnetes "natürliches Labor" zur Untersuchung der Verbindung von meteorologischen zu Sedimentvariablen (Input - Output) mit dem Ziel der Entwicklung neuer Proxies und Responsfunktionen. Die inversen Transferfunktionen verbinden die vergangene mit der modernen Zeitskala und komplettieren die in ICLEA angestrebten quantitativen, saisonalen Rekonstruktionen. Die projektierte Studie profitiert von der Nutzung der TERENO Monitoring-Infrastruktur verknüpft mit technischer und wissenschaftlicher Unterstützung durch das GFZ Potsdam. Die Projektkooperation mit der Universität Greifswald ergänzt die ICLEA-Initiative und liefert Kompetenz in Bezug auf Region und Untersuchungsmethoden.Das vorgeschlagene Monitoringkonzept wurde entwickelt, um den Transfer von Signalinput (Meteorologie) über die Seereaktion (Limnophysik, -chemie, Organismen) in die saisonalen Lagen des Sediments zu verfolgen. Dazu werden Diatomeenproduktion und Karbonatfällung im Pelagial und der Detrituseintrag in Pelagial und Litoral untersucht. Das Monitoring wird fokussiert auf Hypothesen zur Dynamik von Temperatur und Wind: 1) windinduzierte Litoralresuspension während der Seezirkulation erhöht den Detrituseintrag, 2) zeitweilige windinduzierte Turbulenzen während der Sommerstagnation regenerieren Nährstoffe aus dem Hypolimnion, die Diatomeenproduktion und Karbonatfällung fördern und 3) die Wassertemperatur während der stärksten Karbonatfällung wird durch die Sauerstoffisotopie der Karbonate aufgezeichnet. Als abhängige Sedimentvariablen werden Dicke und Elementzusammensetzung der saisonalen Lagen, die Isotopensignatur der gefällten Karbonate und die Kohlenstoffisotopie der Diatomeenorganik analysiert.Signifikante Input-Output-Beziehungen, extrahiert aus den multivariaten Beobachtungsdaten, werden mit langen meteorologischen Reihen kalibriert. Die quantitativen Rekonstruktionen, die sich aus der Anwendung er Transferfunktionen auf die warvierten Sedimente des Tiefen Sees ergeben, werden die Kenntnis der postglazialen Entwicklung in NO-Deutschland beträchtlich erweitern.Einblicke in die Seespiegeldynamik liefert eine Seebodenkartierung, anhand derer Lokalitäten für Kerntransekte ausgewählt werden, welche die Region der Deposition und der Warvenerhaltung im Seebecken verfolgen sollen. In Verbindung mit Bodenbeprobung, und Monitoring von äolischem Eintrag, Litoralresuspension und -umlagerung entlang der Hauptwindrichtung WSW sollen Deposition und Herkunft des Detrituseintrages rekonstruiert werden. Eine quellengeprüfte Zeittafel landwirtschaftlicher und baulicher Aktivitäten im Seeeinzugsgebiet wird die Differenzierung von Klimaeinflüssen ermöglichen.Die Verbindung mit den Ergebnissen einer ähnlichen ICLEA-Studie in NO-Polen eröffnet eine weitere Perspektive in Bezug auf den Einfluss und die Rekonstruktion von großskaligen Klimamustern wie der Nordatlantischen Oszillation.

• DFG Programme: Research Grants