Quantifizierung des Salzgehalts und der Temperaturanderung auf dem Weg in die mediterrane Salzgehaltskrise

• Antragstellerin: Dr. Iuliana Vasiliev-Popa, Ph.D.
• Fachliche Zuordnung: Paläontologie
• Förderung: Förderung seit 2020
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 449448496

Die messinische Salinitätskrise (Messinian Salinity Crisis, MSC; 5.97 – 5.33 Ma) ist heute das wahrscheinlich wichtigste und bestdokumentierte Beispiel dramatischer Änderungen in becken-weiter Hydrologie auf intrakontinentaler Skala. Darüber hinaus bieten die Sedimentabfolgen der MSC einen einzigartigen, und in weiten Bereichen ungestörten Einblick in abrupte Änderungen von Niederschlag, Runoff und Evaporation im mediterranen Raum und in die damit verbundenen Änderungen des Meeresspiegels. Die MSC war das Ergebnis sich verändernder gateways zwischen Atlantischem Ozean und Mittelmeer, welche dramatische Meeresspiegelschwankungen, turnover der mediterranen Ökosysteme aufgrund der Hypersalinität des Beckens und schlussendlich Ablagerung von mehr als 1000 m evaporitischer Ablagerungen nach sich zogen. Trotz zahlreicher Studien ist insbesondere die Balance klimatischer und geologischer Prozesse die zum Höhepunkt der MSC geführt haben unklar. Ein Schlüssel dazu liegt in der Salinitätsänderung des mediterranen Beckens: Mithilfe von Biomarkeranalytik (UK’37 and TEX86 proxies) und kombinierten δ18O Daten an Foraminiferen identischer Ablagerungshorizonte möchten wir Oberflächentemperaturen (sea surface temperatures, SST) bestimmen und nutzen, um Salinitätsschwankungen vor dem Höhepunkt der MSC-Krise identifizieren und in Bezug auf die klimatische Entwicklung des Mittelmeerbeckens setzen. Detaillierte Salinitätsrekonstruktionen erlauben uns dann nicht nur zu klären, ob Salinitätsänderungen punktuell oder graduierlich erfolgten, sondern auch ob orbitale Zyklen wichtige Steuerungsparameter der Salinität hin zum MSC-Climax waren. Schlüsselfragen des Antrags sind daher: War die Salinität des mediterranen Beckens bereits hoch zu Beginn der MSC mit Ablagerung von Evaporiten vor 5.97 Ma? Traten Salinitätsänderungen zeitgleich innerhalb des Beckens auf? Sind die lithologischen Unterschiede durch Salinitätsänderungen gesteuert oder sind sie das Ergebnis unterschiedlicher Sauerstoffgehalte in der Wassersäule?Der hier vorgestellte innovative Ansatz zur detaillierten Rekonstruktion der Salinität, in Kombination mit hochaufgelösten, z.T. über astronomical tuning datierten Abfolgen erlaubt uns herauszufinden, ob Salinitätsänderungen hin zum Höhepunkt der MSC schrittweise, reversibel und gesteuert durch orbitale Zyklen oder durch räumliche Nähe und Effektivität der atlantischen gateways gesteuert war.

• DFG-Verfahren: Sachbeihilfen
• Mitverantwortlich: Professor Dr. Andreas Mulch