Meeresspiegeländerungen und Sturmklima des letzten Jahrtausends (südliche Nordsee; SEASTORM)

• Antragstellerinnen / Antragsteller: Professor Dr. Christian Betzler; Dr. Sebastian Lindhorst; Dr. Uwe Mikolajewicz; Dr. Yvonne Milker; Professor Dr. Gerhard Schmiedl
• Fachliche Zuordnung: Paläontologie
• Förderung: Förderung von 2016 bis 2023
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 313854035

Die zu testende Hypothese ist, dass die existierenden regionalen Meeresspiegel-Rekonstruktionen eine bislang unterschätzte Klimakomponente aufweisen. Im Rahmen des vorliegenden Projektes sollen regionale Änderungen des Meeresspiegels und der Sturmhäufigkeiten in der südlichen Nordsee während des vergangenen Jahrtausends und unter dem Einfluss der globalen Klimaerwärmung untersucht werden. Hierbei sollen zeitlich hoch aufgelöste Proxydaten aus heutigen Salzmarschen und Kögen mit Modellexperimenten verknüpft und folgende Aspekte bearbeitet werden: 1) Erstellung von Datenserien zur Geschichte des relativen Meeresspiegels und der Sturmhäufigkeiten während des letzten Jahrtausends, 2) Untersuchung der Auswirkungen regionaler Klimaänderungen und lokaler Stürme auf Proxy-basierte Meeresspiegel-Rekonstruktionen, 3) Validierung der Proxy-basierten Rekonstruktion der Sturmhäufigkeit unter Einbeziehung der Variabilität aus den Modellexperimenten, 4) Untersuchung der Sturmflutvariabilität des letzten Jahrtausends im Bezug auf klimatische Antriebsmechanismen, 5) Untersuchung der zu erwartenden Variationen der Wahrscheinlichkeitsverteilung von extremen Sturmflutereignissen unter dem Einfluss der globalen Klimaerwärmung, und 6) Untersuchung der Auswirkungen regionaler Meeresspiegel- und Klimaänderungen auf die Salzmarschen des letzten Jahrhunderts. Die zu erschließenden Archive sind zum einen Sedimentabfolgen der aktiven Salzmarsch, zum anderen fossile Marschsedimente der Köge. Detaillierte sedimentologische und geochemische Analysen liefern Informationen über das Ablagerungsmilieu und das Auftreten von Sturmflutlagen. Über die Anwendung einer fortlaufend erweiterten Transferfunktion auf die Foraminiferen-Faunen in den gewonnenen Sedimenten können relative Meeresspiegel-Änderungen und Überflutungsparameter quantifiziert werden. Diese Analysen werden durch regionale Modellexperimente zur Klimavariabilität und Sturmhäufigkeit der Nordsee während ausgewählter Zeitintervalle des letzten Jahrtausends und für das laufende Jahrhundert ergänzt. Hierdurch werden die Zusammenhänge zwischen (multi)dekadischer Klimavariabilität und mittlerem Meeresspiegel sowie erhöhter Sturmflutaktivität untersucht. Die hohen langzeitlichen Schwankungen in Sturmflut-Extremwerten, die im Rahmen des Projekts abgeschätzt wurden, haben gezeigt, dass die Abschätzung der Meeresspiegel-Extreme über kleine Ensembles nicht ausreicht, um ein signifikantes Änderungssignal erkennen zu können. Vor diesem Hintergrund können zukünftige Änderungen der Sturmfluthäufigkeit mithilfe eines großen Ensembles besser als bisher abgeschätzt werden. Das Zusammenwirken von Klimavariabilität und regionalem Meeresspiegel sowie deren Auswirkungen auf die Küstensysteme wird in unserem Projekt erstmals über den direkten Vergleich von geologischen Daten und Modellinformationen untersucht, während der große Ensemble-Ansatz eine Abschätzung zukünftiger Änderungen der Sturmflutstärke und -häufigkeit erlaubt.

• DFG-Verfahren: Schwerpunktprogramme
• Teilprojekt zu: SPP 1889: Regional Sea Level Change and Society (SeaLevel)