Rekonstruktion des Australischen Hydroklimas und der Temperatur während der Pliozänen Warmphase: Ein Analogon für das Klima der nahen Zukunft

• Antragsteller: Dr. Jasper Wassenburg
• Fachliche Zuordnung: Paläontologie
• Förderung: Förderung von 2019 bis 2021
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 428580312

Der globale Klimawandel stellt heute eine der größten Herausforderungen für die Menschheit dar. Die letzte Zeitperiode globaler Erwärmung mit ähnlichen atmosphärischen CO2-Konzentrationen wie heute ist das Pliozän (5.2 bis 2.6 Millionen Jahre vor heute). Daher wird es heute als Analogon zum zukünftigen Klima am Ende des 21. Jahrhundert angesehen, wodurch Klimarekonstruktionen aus dieser Zeitperiode essentiell sind. Allerdings ist die Anzahl terrestrischer Klimarekonstruktionen aus dem Pliozän eingeschränkt. Die größte Herausforderung ist die Datierung. Dadurch kann oftmals die nötige Präzision nicht erreicht werden, um eine Klimarekonstruktion dem Pliozän zuzuordnen, ganz zu schweigen von einer Klimarekonstruktion innerhalb des Pliozäns.Die UoM hat das weltweit führende Institut für die U-Pb-Datierung von Speläothemen. Damit lassen sich Speläotheme mit einen Alter von vier Millionen Jahren mit einer Präzision von bis zu 1% datieren. Die UoM besitzt eine große Sammlung Pliozäner Speläotheme aus der Nullarbor-Ebene in Süd-Australien, die mit der U-Pb-Methode datiert werden können. Ich würde mich gerne mit dieser Methodik vertraut machen und auf die Pliozänen Speläotheme anwenden, um das Pliozäne Klima zu rekonstruieren. Dafür gibt es wohl keinen geeigneteren Ort als die UoM.Die Sauerstoffisotopenkurven von Speläothemen gehören zu den wertvollsten Klimaaufzeichnungen und repräsentieren (unter anderem) Variationen der Niederschlagsmenge, Temperatur, den Klimabedingungen der Feuchtigkeitsquelle, sowie der atmosphärischen Zirkulation. Allerdings geschieht die Ausfällung nur selten im isotopischen Gleichgewicht. Das Ausmaß des Ungleichgewichts kann mit einer kombinierten Isotopenanalyse von fluid inclusions und clumped isotopes in Speläothemen abgeschätzt werden. Während der letzten zwei Jahre habe ich fluid inclusions vieler Speläotheme analysiert. Allerdings besitze ich bisher keine Erfahrungen mit clumped isotopes. Die UoM hat ein exzellentes Labor für clumped isotopes an dem ich detaillierte Kenntnisse dieser Methodik erwerben möchte, um diese dann bei meiner Rückkehr nach Deutschland hier vor Ort etablieren zu können.Heute ist die Nullarbor-Ebene eine Wüste, allerdings hat vor Kurzem eine Pollen-Studie von Nullarbor Speläothemen gezeigt, dass das Pliozän viel feuchter war als heute. Die Gründe dafür bleiben allerdings unklar, genauso wie der vorherrschende Zustand der atmosphärischen Zirkulation. Mein Ziel ist es, die Analyse von clumped isotopes mit der Sauerstoffisotopenanalyse von fluid inclusions zu kombinieren und damit eine Pliozäne Sauerstoffisotopenkurve zu erstellen. Dadurch lässt sich potentiell die Temperatur und atmosphärischen Zirkulation rekonstruieren. Die Ergebnisse dieses Projekts werden einen detaillierten Einblick in unser zukünftiges Klima ermöglichen und können genutzt werden, um Pliozäne Klimamodelle zu verifizieren.

• DFG-Verfahren: Forschungsstipendien
• Internationaler Bezug: Australien
• Gastgeber: Russell Drysdale, Ph.D.