Das Potential jährlich geschichteter Seesedimente zur Rekonstruktion der solaren Aktivität und für Sonne-Klima Studien

• Antragsteller: Dr. Markus Czymzik
• Fachliche Zuordnung: Paläontologie
• Förderung: Förderung von 2014 bis 2016
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 256277935

Die Rolle der Sonne im Klimasystem ist eines der meist kontrovers diskutierten Themen in der Klimaforschung. So fand die globale Erwärmung im 20. Jahrhundert während einer Phase hoher anthropogener Treibhausgasemissionen und verstärkter Sonnenaktivität statt, während das seit 1998 anhaltende Temperaturplateau mit einem Trend zu niedrigerer solarer Aktivität einhergeht. Daher ist eine verbesserte Kenntnis möglicher solarer Einflüsse auf das Klima essenziell für das projizieren zukünftiger Klimaszenarien.Die bis 1978 zurückreichenden satellitenbasierten Messreihen der Sonnenaktivität sind zu kurz, um das gesamte Spektrum solarer Variationen zu erfassen und anthropogene von natürlichen Klimafaktoren unterscheiden zu können. Vergangene Variationen der Sonnenaktivität werden daher auf Basis der kosmogenen Radionuklide 10Be in Eiskernen und 14C in Baumringen rekonstruiert. Aufgrund von nicht-solaren Einflüssen in diesen Sonnenaktivitätszeitreihen sind detaillierte Untersuchungen von Sonne-Klima Beziehungen allerdings mit Unsicherheiten behaftet. Weiterhin bleiben Sonne-Klima Studien aufgrund von Zeitskalendivergenzen zwischen den meisten verfügbaren Sonnenaktivitäts- und Paläoklimarekonstruktionen limitiert. Für ein besseres Verständnis solarer Effekte auf das Klimasystem ist es daher nötig neue Wege zu finden, um vorhandene Zeitreihen der Sonnenaktivität zu präzisieren und den Einfluss der Sonne auf das Klima auf einheitlichen Zeitskalen untersuchen zu können.Das Potential von 10Be in jährlich geschichteten Seesedimenten als Sonnenaktivitätsanzeiger ist weitgehend unerforscht und verfügbare Studien beinhalten Unsicherheiten, die durch Nutzung neuer analytischer Methoden korrigiert werden können. Es wird angenommen, dass der 10Be Gehalt in geeigneten Seesedimenten das durch die Sonne modifizierte atmosphärische Produktionssignal reflektiert. Wissenschaftliche Ziele dieses Projekts sind die Erforschung von 10Be in den jährlich geschichteten Sedimenten des Czechowski und Tiefen Sees als alternatives Archiv der solaren Aktivität und eine Ergänzung vorhandener Sonnenaktivitätszeitreihen, sowie ein verbessertes Verständnis möglicher Sonne-Klima Beziehungen. Zur Verwirklichung dieser Ziele soll ein dualer Ansatz verfolgt werden. Zuerst werden aus den Sedimenten der gewählten Seen bis zu jährlich auflösende 10Be Zeitreihen produziert. Diese Zeitreihen werden im Folgenden verifiziert durch einen Vergleich mit Monitoringdaten und eine Kalibration gegen instrumentelle Sonnenaktivitäts- und Klimazeitreihen. Ein Vergleich der erwarteten Sonnenaktivitätsdaten mit vorhandenen Paleoklimazeitreihen aus denselben Seen ermöglicht eine Untersuchung solarer Einflüsse auf das Klima ohne zeitskalenbedingte Unsicherheiten. Eine Synchronisierung der Sonnenaktivitäts- und Paläoklimazeitreihen aus den Seen mit denen aus Eiskernen und Baumringen auf Basis kosmogener Nuklide soll Einblicke in die zeitliche und räumliche Evolution von Klimavariabilität weltweit ermöglichen.

• DFG-Verfahren: Forschungsstipendien
• Internationaler Bezug: Schweden
• Gastgeber: Professor Dr. Raimund Muscheler