Pliozäne Staubstürme über Asien als Analogon für den zukünftigen Klimawandel?
Zusammenfassung der Projektergebnisse
Das beantragte Projekt zielte daraufhin ab, die Frequenz, Intensität und Herkunftsgebiete asiatischer Staubstürme während der mittelpliozänen Warmphase (mPWP; 3.264–3.025 Millionen Jahre vor Heute) zu rekonstruieren und die zugrundeliegenden Mechanismen zu identifizieren. Da es sich beim mPWP um ein Zeitinterval mit im Vergleich zu heute global wärmeren Temperaturen und geringerem Eisvolumen auf der Nordhemisphäre handelt, ist es ideal dafür geeignet, um die Dynamik von Staubstürmen vor dem Hintergrund eines zukünftigen wärmeren Klimas zu erforschen. Wenn die diesen Staubstürmen zugrundeliegenden Ursachen bekannt sind, erlaubt dies, den Einfluss derartiger Staubsturm-Ereignisse auf das System Erde unter einem wärmeren Klima als heute vorherzusagen. Um dieses Ziel zu erreichen, wurde das beantragte Projekt in drei Arbeitspakete unterteilt. Dabei werden verschiedene geochemische und sedimentologische Methoden (Sauerstoff- und Kohlenstoff-Isotope sowie Mg/Ca-Verhältnisse planktischer Foraminiferen, radiogene Nd und Pb Isotope und Korngrößen) auf einen marinen Kern mit hoher Sedimentationsrate aus dem Südchinesischen Meer (Kern ORI-891-16-P2) angewendet. Der ausgewählte Kern ist aufgrund seiner Position am südlichen Rand der asiatischen Staubsturmzone ideal geeignet, um das Auftreten besonders starker Staubstürme zu dokumentieren. Die generierten Datensätze der elementaren- (XRF) und radiogenen Isotopen- (Nd und Pb) Zusammensetzungen sowie Korngrößenvariationen ermöglichten die Rekonstruktion des Auftretens und der Häufigkeit asiatischer Staubstürme im mittleren bis späten Pliozän (3,69–2,96 Ma), welche einen zunehmenden Beitrag spätpliozäner Staubereignisse zu den Sedimenten von Kern ORI-891-16-P2 dokumentieren. Die neuen Daten zeigen, dass die Reichweite und Intensität asiatischer Staubstürme nach der ersten starken Nordhemisphären-Vereisung (MIS M2) erheblich zugenommen hat und sogar südliche Regionen bis zum Südchinesischen Meer (SCS) beeinflusst hat. Wir schließen aus diesen Befunden, dass ein intensivierter asiatischer Wintermonsun während des mPWP, begleitet von einer Zunahme von nördlichen Kältewellen, für die effiziente Mobilisierung von Staubpartikeln verantwortlich war. Im zweiten Teil des Projekts wurden δ18O- und Mg/Ca-Messungen an planktischen Foraminiferen am selben Kern generiert. Diese Datensätze werden verwendet, um die Dynamik des oberen Ozeans während spätpliozäner Glaziale und Interglaziale als Reaktion auf Meeresspiegelschwankungen während der oben erwähnten Intensivierung asiatischer Staubstürme zu verstehen. Die neuen Daten zeigen sehr leichte Meerwasser δ18O-Werte während der signifikantesten spätpliozänen Glaziale M2, KM2 und G20, während die Meeresoberflächentemperaturen überraschend konstant blieben. Dies wird mit einem verringertem Salzgehalt des Oberflächenwassers aufgrund eines verstärkten Süßwasserabflusses in das SCS in Verbindung mit der Schließung wichtiger Gateways interpretiert.
Projektbezogene Publikationen (Auswahl)
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Intensification of Asian dust storms during the Mid-Pliocene Warm Period (3.25–2.96 Ma) documented in a sediment core from the South China Sea. Quaternary Science Reviews, 292, 107669.
Süfke, Finn; Kaboth-Bahr, Stefanie; Wei, Kuo-Yen; Chuang, Chih-Kai; Gutjahr, Marcus; Pross, Jörg & Friedrich, Oliver
