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Projekt
Sibirische Feuerregimeveränderungen in Interglazialen der letzten 3,6 Ma rekonstruiert aus Sedimentanalysen des El'gygytgyn Sees (NO Asien)
Antragstellerin
Professorin Dr. Elisabeth Dietze
Fachliche Zuordnung
Geologie
Physische Geographie
Physische Geographie
Förderung
Förderung von 2019 bis 2023
Projektkennung
Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 419058007
Die Abschätzung der Folgen und die Ermöglichung einer effektiven Anpassung an den Klimawandel benötigt ein tiefes Verständnis der natürlichen Wechselwirkungen an der Erdoberfläche, unabhängig vom Einfluss der Menschen. Die arktische Tundra und die borealen Wälder reagieren besonders sensitiv auf Klimaveränderungen und beeinflussen globale biogeochemische und biophysikalische Mechanismen maßgeblich, z.B. über ihr Feuerregime. Jedoch sind die langfristigen natürlichen Wechselwirkungen zwischen Feuerregime, Vegetation und Klima weitgehend unklar, obwohl gerade die langfristige stark die kurzfristige Variabilität beeinflusst. Besonders unbekannt ist, ob und wie die derzeit stark ansteigenden Temperaturen über der Arktis und häufiger werdenden Waldbrände zu Veränderungen der Feuerregime und Verschiebungen der Biome führen. Daher untersucht dieses Projekt nordostsibirische Feuerregimeveränderungen während mehrerer plio- und pleistozänen Interglaziale und nutzt dabei das einzige kontinuierliche Sedimentarchiv der letzten 3,6 Mio. Jahre: den ICDP-See El‘gygytgyn. Mit einer Fokussierung auf Interglaziale mit unterschiedlicher klimatischer Ausprägung, Vegetationstypen und globaler Land-Ozean-Atmosphäre-Konstellation bearbeite ich die aktuellen Fragen: Welche Faktoren steuern die Langfriständerungen der Feuerregime in den hohen Breiten (Klima oder Vegetation)? Welche Interaktionen zwischen Feuer und Permafrost (de-)stabilisieren die Vegetation? Regionale Feuerregime werden untersucht über die Analyse gleicher Proben sowohl hinsichtlich sedimentärer Holzkohlen und deren Zusammensetzung als Proxies für Hochintensitätsfeuer, charakteristisch für den immergrünen Nadelwald, als auch neuer Proxies für Geringtemperaturfeuer: die molekularen Marker Levoglucosan und seine Isomere, die bei Biomasseverbrennung < 350°C entstehen, z.B. in den typischen Bodenfeuern der borealen Lärchenwälder. In der neuen Projektphase wird der Fokus auf Feuerrekonstruktionen in wärmeren Interglazialen gelegt und herkunftsspezifische Feuerregimeänderungen des Früh- mit dem Spätpleistozän verglichen. Um die Ursachen für Feuerregimeveränderungen zu identifizieren werden die Feuerzeitreihen statistisch mit quantitativen Vegetationsrekonstruktionen von Pollen und unabhängigen Klimarekonstruktionen aus dem gleichen Archiv bzw. im Kontext regionaler und globaler Archive verglichen. Um zu quantifizieren, inwieweit häufige Feuer die Permafrostdegradierung und damit interne Vegetation-Permafrost-Interaktionen beeinflussen, werden die Feuerzeitreihen in einen statistisch robusten Zusammenhang mit regionalen und lokalen Erosionsproxyreihen aus einer Korngrößen-Endmember-Modellierung gebracht. Dies ermöglicht es zeitskalenabhängige Interaktionen zwischen Feuer, Klima, Vegetation und Permafrost in wärmer-als-gegenwärtigen Zeiten zu konzeptualisieren und für die Parametrisierung von Feuer-Vegetationsmodellen vorzubereiten, für die verbesserte Vorhersage von Umweltveränderungen in den hohen Breiten.
DFG-Verfahren
Infrastruktur-Schwerpunktprogramme
Internationaler Bezug
USA
Kooperationspartnerinnen / Kooperationspartner
Dr. Isla S. Castañeda; Professor Joe McConnell, Ph.D.
Mitverantwortliche
Professorin Dr. Ulrike Herzschuh; Dr. Kai Mangelsdorf
