Koralline Algen als neues Archiv zur Entschlüsselung vergangener Meereisbedeckung und Wassertemperaturdynamik im Nordatlantik/Arktis: Klimatrends und dekadische Variabilität

• Antragsteller: Dr. Steffen Hetzinger
• Fachliche Zuordnung: Paläontologie
• Förderung: Förderung von 2016 bis 2021
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 331781951

Klima- und Ozeanvariabilität im nördlichen Nordatlantik unterlag während der vergangenen Jahrzehnte starken Schwankungen. Beobachtungsdaten zeigen einen starken Rückgang in der arktischen Meereisbedeckung, sowie deutlich zunehmenden Süßwassereintrag ins Oberflächenwasser und erhebliche Veränderungen an den Rändern des grönländischen Eisschildes, welche mit der Erwärmung des Ozeans in Verbindung gebracht werden. Am ausgeprägtesten war der Erwärmungstrend in der nordöstlichen kanadischen Arktis und in Grönland. Diese Trends führten bereits zu Veränderungen in den Ökosystemen und in menschlichem Handeln. Möglicherweise beeinflussen diese Trends sogar die großskalige atmosphärische Zirkulation fernab der Arktis. Klimamodelle konnten allerdings die rasche Geschwindigkeit und das Ausmaß des beobachteten Rückgangs in der arktischen Meereisbedeckung nicht vorhersagen und der deutliche Erwärmungstrend der letzten Jahrzehnte wurde unterschätzt. Der Hauptgrund dafür ist der Mangel an Beobachtungsdaten. Hochaufgelöste Klimainformationen fehlen bislang inbesondere in mittleren und hohen Breiten. Die Erforschung mariner Klimaarchive eröffnet einen neuen Blickwinkel um langfristige Klimatrends und -schwankungen zur rekonstruieren und kann wesentlich zur Optimierung und Verifizierung von Klimamodellen beitragen.Ziel des Projekts ist die Nutzung inkrustierender koralliner Algen als neues Klimaarchiv. Koralline Algen wachsen am Meeresboden und können mehrere hundert Jahre alt werden. Sie bilden ein Kalkskelett mit deutlichen Jahresbändern und ermöglichen Paläoklimarekonstruktion in saisonaler Auflösung. Dieses Projekt unterscheidet sich von vorangegangenen Studien dadurch, dass: 1. Zum ersten Mal ein Netzwerk aufgebaut wird, dessen Basis saisonal aufgelöste Paläoklimarekonstruktionen aus Schlüsselregionen bilden, z.B. der kanadischen Arktis, Grönland und Spitsbergen. 2. Langlebige koralline Algen zur Rekonstruktion von Schwankungen in der Meerwassertemperatur, der saisonalen Meereisbedeckung und im Eintrag von Frischwasser der vergangenen Jahrhunderte verwendet werden. 3. Eine Kombination aus geochemischen Proxies und Wachstumsparametern benutzt wird um großskalige Klimamuster zu erfassen und den Einfluss anthropogener Erwärmung zu quantifizieren. 4. Regionale Schwankungsmuster erforscht und mit Daten aus anderen Klimaarchiven und Beobachtungsdaten verglichen werden. 5. Algenbasierte Rekonstruktionen mit Millenniumsläufen aus Paläo-Modellsimulationen verknüpft werden um Wechselwirkungen zwischen Atmosphäre und Ozean besser zu verstehen. Da Beobachtungsdaten aus subarktischen und arktischen Milieus fehlen, tragen die neuen Rekonstruktionen aus der prä-anthropogen beeinflussten Zeitspanne direkt und wesentlich zu einem besseren Verständnis klimadynamischer Prozesse bei.

• DFG-Verfahren: Sachbeihilfen