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Projekt
Interhemisphärische Konkurrenz AtlantischerTiefenwässer seit der Mittel Pleistozänen Klimakrise (ODP 1063 versus ODP 1094/1090)
Antragsteller
Professor Dr. Norbert Frank
Fachliche Zuordnung
Geologie
Förderung
Förderung von 2019 bis 2023
Projektkennung
Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 428442766
Eine erhebliche Abnahme der thermohalinen Zirkulation gekennzeichnet nach Pena und Goldstein (2014), Dausmann et al. (2017), Farmer et al. (2019) und Tachikawa et al. (2021) die grundlegende Änderung der glazial-interglazialen Periodizität nach der Mittelpleistozänen – Klimakrise (MPT). Diese wurde mittels Nd-Isotopen Analysen mariner Sedimente nachgewiesen. Die Minderung der Tiefenwasserbildung im Nordatlantik tritt dann in Eiszeiten immer wieder auf. In den bisher untersuchten ODP Kernen 1088/90 tritt diese Änderung in Wassertiefen von 2082 m und 3702 m auf. Zahlreiche weitere Studien belegen eine systematische Warmzeit – Kaltzeit Zyklizität der Nd-Isotopie mit stärker radiogenen südlichen Wassermassen und weniger radiogenen nördlichen Wassermassen. Eine genaue Kenntnis des Nord-Südgradienten der Nd-Isotopie entlang der Fließstrecke ist fundamental für die quantitative Bedeutung der Mischung verschiedener Wassermassen in Abhängigkeit von der Stärke und Struktur der Tiefenwasserbewegung. Wir definieren hier Δε10 als den interhemisphärischen Gradienten pro 10 Grad Breite. Neue Studien und Vorarbeiten zeigen eine Nord-Süd-εNd-Differenz pro 10 ° Breitengrad (Δε) von 0.6-1.1, wenn Wasser des Circum Antarktischen Stromes südlich der Polarfront in die Bilanz miteinbezogen wird. Langzeittrends und dramatisch Änderungen der Nd – Sensitivität konnten für die vergangenen 140 ka nachgewiesen werden. Insgesamt ist die Sensitivität aber sehr hoch durch den in Eiszeiten zunehmenden Einfluss von pazifischem Tiefenwasser im Südatlantik. Einflüsse der Nd-Zufuhr aufgrund der Bildung nordhemisphärischer Eisschilde deuten sich um 110 ka vor heute an. Bei bekannten Störungen der Nordatlantik-Zirkulation während des Heinrich Event 1 wird eine Halbierung der Nd-Sensitivität vermutete (bisher aber ohne Berücksichtigung eines pazifischen Beitrags zur Bilanzierung). Um Änderungen in der Wassermassenherkunft und der Stärke des Tiefenzirkulation durch kombinierte Untersuchungen von εNd und zum Beispiel δ13C vollständig erfassen zu können, ist eine hochaufgelöste Rekonstruktion von Δε10 erforderlich über mehr als 1 Million Jahre. Ziel ist es daher eine mehr als 1 Ma überspannende Zeitreihe der Nd-Isotopie im Südatlantik, südlich der Polarfront, zu generieren. Wir haben ODP 1094 für diese Studie ausgewählt, da wir eine perfekte Positionierung zwischen Zirkumpolaren Wassermassen für die letzten 140ka nachweisen können. Ebenso sind die Sedimentationsraten hoch, die eine zeitliche Auflösung von Jahrtausenden ermöglicht. Basierend auf einer große Anzahl von Nd-Analysen die über die Projektdauer von zwei Jahren entstehen sollen die Beobachtungen verfeinert werden, um die Auswirkungen der sich ändernden Sensitivität für die Entkopplung von Ozeanzirkulation und globalem CO2 sowie das Verhalten der „lukewarm“ Interglaziale und das vordringen pazifischen Wassers während der Eiszeiten zu bewerten.
DFG-Verfahren
Infrastruktur-Schwerpunktprogramme
Internationaler Bezug
Frankreich
Kooperationspartner
Professor Dr. Christophe Colin
