Rekonstruktion der ultra-hochaufgelösten Klimavariabilität und der Bleiche von Symbionten in tropischen Korallen von der Vergangenheit bis in die Gegenwart (EPIBleach)

• Antragsteller: Dr. Jan Fietzke; Professor Dr. Martin Frank
• Fachliche Zuordnung: Geologie ; Physik, Chemie und Biologie des Meeres
• Förderung: Förderung seit 2022
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 468679331

Die gegenwärtig ansteigende Häufigkeit von Korallenbleiche-Ereignissen in tropischen Korallenriffen gefährdet ein Ökosystem, das unter quasi-stabilen Bedingungen seit tausenden von Jahren oder länger existiert und bedroht die Lebensgrundlage tropischer Artengemeinschaften. Obwohl ansteigende Meerwassertemperaturen ein Schlüsselfaktor für Korallenbleichen sind, gibt es Hinweise darauf, dass miteinander im Wettstreit stehende Umweltstressfaktoren die Widerstandsfähigkeit der Symbionten gegenüber Klimaveränderungen und damit die Überlebensfähigkeit der Korallen ändern können, und dass es eine unterschiedliche Empfindlichkeit bestimmter Korallenarten und in verschiedenen geographischen Regionen gibt. Zusätzlich sind Beobachtungszeitserien von Bleiche-Ereignissen in Raum und Zeit limitiert, da diese nicht über Fernerkundungsmethoden erfasst werden können. Im Rahmen des beantragten Projekts werden wir auf der Basis eines Multi-proxy- und Multi-Korallenspeziesansatzes geochemische Proxies für Korallenbleichen aus im Feld gesammelten und aus während Bleichen gewachsenen, kultivierten Korallen etablieren. Wir werden die Umweltbedingungen (Meerwassertemperatur, Salinität, pH, Nährstoffgehalt) rekonstruieren, die im Untersuchungsgebiet in solche Ereignisse hinein und heraus geführt haben. Dieser Multi-Proxyansatz soll dann auf aussergewöhnlich gut erhaltene, datierte fossile Korallen von Kollaborationspartnern und aus Museumssammlungen aus den U.S.A., der Schweiz und England aus den Warmphasen des Holozäns, dem letzten Interglazial, dem Pliozän und dem Eozän angewendet werden. Die fossilen Korallen wurden aus den selben Genera und Familen ausgesucht, für die es moderne Kalibrationen gibt. Unsere Rekonstruktionen werden eine monatliche oder sogar noch höhere zeitliche Auflösung auf der Basis einer Kombination von Lösungs- und Laserablationsanalysen haben. Diese werden es erlauben, die Variabilität der Umweltbedingungen während dieser Warmzeiten der Erdgeschichte zu rekonstruieren und das vollständige geochemische Signal von Bleiche-Ereignissen basierend auf der Anwendung unseres anhand von rezenten und kultivierten Korallen etablierten Multiproxy-Ansatzes zu erfassen. Unsere Rekonstruktionen werden zwei Hauptbeiträge zum SPP2299 leisten: Zum Einen soll die Klimavariabilität tropischer Regionen ultrahochaufgelöst rekonstruiert werden, was die Etablierung neuer, subsaisonal aufgelöster mariner Zeitserien ermöglichen wird, die so noch nie zur Verfügung standen, insbesondere für das Pliozän und Eozän. Zum Anderen sollen die Zusammenhänge zwischen rekonstruierten Bleiche-Ereignissen und Umwelt-/Klimaänderungen der Vergangenheit als Funktion des vorherrschenden Klimas (globale Durchschnittstemperatur), der Verbreitung tropischer Korallenspezies und der Korallendiversität untersucht werden.

• DFG-Verfahren: Schwerpunktprogramme
• Teilprojekt zu: SPP 2299: Tropische Klimavariabilität und Korallenriffe. Von der Vergangenheit in die Zukunft - Ein Blick auf aktuelle Änderungsraten in ultrahoher Auflösung
• Mitverantwortlich(e): Dr. Eleni Anagnostou, Ph.D.