NOir – Nährstoff budgets im Ozean in rezenten und vergangenen Umgebungen: Foraminiferen als Archive und Key Player

• Antragsteller: Dr. Nicolaas Glock
• Fachliche Zuordnung: Paläontologie
• Förderung: Förderung seit 2020
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 447553644

Dieser Teil des NOir Projects fokussiert sich auf den klimarelevanten Stickstoff-Kreislauf. Stickstoff (N) ist ein grundlegender Bestandteil von Amino- und Nukleinsäuren und daher essentiell für alle lebenden Organismen. Nitrat (NO3-) ist ein wichtiger, limitierender Nährstoff und die häufigste Form von reaktiven N im Ozean. Das NOir Projekt wird fossile Foraminiferen verwenden, um im Pazifik vergangene NO3- Konzentrationen ([NO3-]) über die letzte Deglaziation zu rekonstruieren. Um zukünftige Änderungen in marinen Nährstoffbudgets zu prognostizieren, ist es nicht nur notwendig ein umfassendes Verständnis für die modernen Nährstoff Kreisläufe zu entwickeln, sondern auch vergangenen Nährstoffkreisläufe zu rekonstruieren mit einem Fokus auf Perioden mit rapiden Klimaänderungen. Die Terminationen globaler Eiszeiten sind eines der besten Beispiele für die dramatische Umweltvariabilität auf der Erde. Während die globalen Abkühlungen relativ langsam verliefen, waren die folgenden Erwärmungen und der Rückzug der Eisdecke relativ aprupt. Im NOir Projekt wird ein neuer Multiproxy Ansatz verwendet, basierend auf benthischen Foraminiferen, um quantitativ [NO3-] und redox Bedingungen zu rekonstruieren. Das Proxy Set wird an vier sauerstoffarmen Lokationen im Ost-Pazifik, dem Okhotskischen Meer und dem Golf von Californien angewendet, um eine weitreichende Rekonstruktion im pazifischen Hauptbecken und diese mit Randmeeren zu vergleichen, die mit den Wassermassen des Pazifiks verbunden sind. Die Rekonstruktion von Redox-Bedingungen und Nährstoffbudgets in sauerstoffarmen Regionen ist von besonderen Interesse, aufgrund der wachsenden Sorge über den marinen Sauerstoffverlust aufgrund des Klimawandels.Foraminiferen sind amöboide Protisten, die typischerweise ein Gehäuse tragen und eine umfassende Reihe mariner Habitate besiedeln. Die Gehäuse calcitischer Spezies sind gut erhalten als Fossilien in Sedimenten und perfekte Archive für verschiedene Paleoproxies. NOir wird morphologische Charakteristika (die Porendichte von Bolivina spissa) und geochemische Signaturen nutzen. Diese schließen das Mn/Ca Verhältnis, die stabile Kohlenstoff (C) Isotopenfraktionierung von benthischen Foraminiferencalcit (δ13CFORAM) und die stabile N-Isotopenfraktionierung von Organik (δ15Norg), als proxies für Änderungen im N-Kreislauf und Redox-Bedingungen. Es gibt starke Wechselwirkungen zwischen dem marinen N-Inventar und dem Klima, aufgrund der Kopplung der biogeochemischen C- und N-Kreisläufe durch die biologische Kohlenstoffpumpe. Der C-Kreislauf ist einer der Haupttreiber des Klimawandels. Durch Rekonstruktionen des vergangenen N-Kreislaufs wird das NOir Projekt zu einem umfassenderen Verständnis von Klimavariabilität führen, einer der Hauptherausforderungen der zeitgenössischen Erdwissenschaften. Dieser Antrag auf Sachbeihilfe ist komplimentär zu dem Antrag für ein Heisenberg Stipendium von Nicolaas Glock, welcher zeitgleich eingereicht wurde.

• DFG-Verfahren: Sachbeihilfen
• Internationaler Bezug: Frankreich
• Kooperationspartner: Professor Dr. Frans Jorissen