Hydroklimatische Veränderungen in Südostafrika während des letzten Interglazials und möglicher Einfluss auf die frühe Migration moderner Menschen

• Antragsteller: Professor Dr. Ralph Schneider
• Fachliche Zuordnung: Paläontologie
• Förderung: Förderung von 2019 bis 2022
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 428519538

• Erstellungsjahr: 2023

Zusammenfassung der Projektergebnisse

Abhängig von der zukünftigen globalen Klimaerwärmung werden starke Veränderungen im hydrologischen Kreislauf im subtropischen Südostafrika erwartet. Aber das genaue Ausmaß und die Richtung der Trends zu trockneren oder feuchteren Bedingungen sind nicht bekannt. Dies ist u.a. in den unterschiedlichen Ergebnissen aus Paläoumweltrekonstruktionen und Klimasimulationen für wärmere Zustände als in der heutigen Warmzeit, dem Holozän, begründet. Deshalb wurden in diesem Projekt die hydroklimatischen Veränderungen in Südostafrika für die letzte vollständige Warmzeit, dem Eem bzw. dem Marinen Isotopenstadium (MIS) 5e rekonstruiert. Dabei dient das Eem als wärmere Klimaperiode gegenüber dem Holozän, um in Analogie für die zukünftige Erwärmung Informationen über mögliche Rückkoppelungsmechanismen für das monsungesteuerte Klima Südostafrikas zu erhalten. Hierfür wurden die Wassserstoff-(dD) und Kohlenstoff-(d13C) Isotopenverhältnisse von langkettigen n-Alkanen (n-C27, n-C29, n-C33 and n-C33) untersucht, die als Reste von Landpflanzen (Blattwachsen) über den Sambesi in den Tiefseefächer des größten Flusses Südostafrikas transportiert und abgelagert wurden. Die hierfür benötigten Fächersedimente stammten aus der IODP Bohrung U1477 aus 110 bis 130 Kern-tiefe, in der das MIS5 erbohrt wurde Hierbei dienen die n-Alkane δD Werte aus den Sedimenten als Approximation (Proxy) für Veränderungen in der Niederschlagsintensität im Einzugsgebiet des Sambesi, während die n-Alkane δ13C Werte Hinweise auf Veränderungen in der Zusammensetzung der wichtigsten Vegetationstypen geben können, z.B. auf unterschiedliche Anteile von C3 (Bäume) oder C4 Pflanzen (Gräser, Sträucher). Anhand der neu erstellten dD und d13C Zeitserien für die n-C27, n-C29, n-C33 and n-C33 Homologe im Vergleich mit von Alkenonen abgeleiteten Ozeantemperaturkurven zeigt sich, das während wärmerer Perioden wie dem Eem, trockenere und während kälterer Perioden feuchtere Bedingungen in Südostafrika vorherrschten. Dies scheint im Gegensatz zu den Bedingungen in Nordafrika, weshalb als kontrollierender Mechanismus Nord-Südverschiebungen in Congo Air Boundary und der ITCZ für dieses Antiphasenverhalten in den Niederschlägen über Nord- und Ostafrika angenommen wird. Damit scheint andererseits eine direkte Kontrolle der Ozeantemperaturen im südwestlichen Indik auf die Niederschlagsintensität in Südostafrika kein dominanter Faktor zu sein.

Projektbezogene Publikationen (Auswahl)

• Higher sea surface temperature in the Indian Ocean during the Last Interglacial weakened the South Asian monsoon. Proceedings of the National Academy of Sciences, 119(10).
  Wang, Yiming V.; Larsen, Thomas; Lauterbach, Stefan; Andersen, Nils; Blanz, Thomas; Krebs-Kanzow, Uta; Gierz, Paul & Schneider, Ralph R.
  
• Hydroclimate and vegetation changes in SE Africa across the last interglacial period reconstructed from the sediment record of IODP Site U1477, Mozambique Channel. In: Schwab, M. J., Kallmeyer, J., Krastel, S., Bornemann, A. (Eds.) (2022): IODP/ICDP Kolloquium, Nov. 1-3, 2022, Potsdam, Abstract Volume, (Scientific Technical Report STR; 22/07), p. 45
  Lauterbach, S.; Andersen, N.; Blanz, T.; Van der Lubbe, J. & Schneider, R.