Terrestrische Ökosystem- und Klimadynamik während des "Paleocene-Eocene Thermal Maximum" (~56 Ma) in den hohen südlichen Breiten: Eine integrierte palynologisch/organisch-geochemische Studie des Profils von Margaret Point, Südaustralien

• Antragsteller: Professor Dr. Jörg Pross
• Fachliche Zuordnung: Paläontologie
• Förderung: Förderung von 2019 bis 2022
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 437209343

Die atmosphärische CO2-Konzentration kann bei unverminderten anthropogenen Emissionen bis zum Jahr 2300 auf 1800 ppmv ansteigen. Während der Erdgeschichte traten solche CO2-Konzentrationen letztmalig während des späten Paläozäns bis frühen Eozäns (ca. 60-50 Mio Jahre) auf, und dabei insbesonders während mehrerer Hyperthermale, die diese Treibhausphase überlagerten. Die schnelle Erwärmung und hohe Kohlenstoff-Zufuhr während der Hyperthermale zeigt Analogien zur aktuellen Kohlenstoff-Freisetzung und seiner klimatischen Folgen. Dabei erlangte das Paläozän-Eozän-Temperaturmaximum (PETM; 56 Mio Jahre) besondere Aufmerksamkeit. Durch eine massive Zufuhr isotopisch leichten Kohlenstoffs in das Ozean-Atmosphären-System stellt es ein hervorragendes Paläo-Analogon zum aktuellen Klimawandel als Resultat hoher Kohlenstoff-Emissionen dar. Informationen zu den Auswirkungen des PETM auf terrestrische Ökosysteme stammen bisher überwiegend aus den mittleren Breiten der Nordhemisphäre. Für die Südhalbkugel exstieren hierzu nur Pollendaten aus Neuseeland und von ODP Site 1172 vor Tasmanien; diese Daten haben nur eine relativ geringe zeitliche Auflösung und spiegeln die PETM-induzierten Vegetationsänderungen in den hohen Breiten der Südhalbkugel nur unzureichend wider. Es besteht deshalb Bedarf nach zusätzlichen, zeitlich hochaufgelösten Proxydaten aus den entsprechenden Breiten. Das vorgeschlagene Projekt will deshalb die PETM-induzierte terrestrische Ökosystemdynamik in S-Australien durch die Analyse von Sporomorphen eines Profils bei Point Margaret, Victoria (Paläo-Breitenlage: ca. 60 Grad S) rekonstruieren. Da die hierfür nötige Promotionsstelle bereits anderweilig finanziert werden konnte, werden hier nur Mittel für Hilfskräfte, Verbrauchsmittel und Reisen beantragt. Umfangreiche Pilotstudien haben gezeigt, dass das Profil den Beginn des PETM bis in den Mittelteil der Kohlenstoff-Isotopenexkursion umfasst. Die Sporomorphendaten werden ein detailliertes, zeitlich hochaufgelöstes Abbild der Vegetationsdynamik ergeben. Durch quantitative pollenbasierte Klimarekonstruktionen soll die lokale Magnitude der PETM-Erwärmung ermittelt werden. Der Vergleich der palynologischen Daten mit organisch-geochemischen (MBT-CBT) Temperaturdaten, die von Kooperationspartnern generiert werden, und der Kohlenstoff-Isotopenexkursion wird es erlauben, die Phasenbeziehungen zwischen den Veränderungen des Kohlenstoff-Zyklus, der Vegetation und der Temperatur zu identifizieren. Die Daten des Point-Margaret-Profils werden nicht nur neue Einblicke in die Reaktion terrestrischer Ökosysteme in den hohen südlichen Breiten auf PETM-bedingte Klimaänderungen erlauben, sondern generell dazu beitragen, die langfristige Reaktion terrestrischer Ökosysteme auf ein starkes Ansteigen der Treibhausgas-Konzentrationen und der Temperatur besser zu verstehen.

• DFG-Verfahren: Sachbeihilfen