Mid-Pliocene upwelling and nutrient (Si, N) conditions in the Benguela upwelling system and their relationship to the Southern Ocean paleoceanography
Zusammenfassung der Projektergebnisse
Mit dem Beginn der Schließung der Panama Straße vor etwa 4 Mio. Jahren kam es zur zunehmenden kontinentalen Vereisung der Nordhemisphäre und zu einer grundlegenden Veränderung der Oberflächen- und Tiefenzirkulation im Ozean. Diese Veränderungen werden als die entscheidende Voraussetzung angesehen, die für unser heutiges von relativ schnellen und ausgeprägten Klimawechseln charakterisiertes Klima verantwortlich ist. Die pliozän-pleistozäne Abkühlung des Klimas im Zuge einer schrittweisen Zunahme der Vereisung der Nordhemisphäre ist durch eine Vielzahl von paläozeanographischen Untersuchungen an IODP-Kernmaterial dokumentiert. Die genauen Zusammenhänge zwischen der plio-pleistozänen Abkühlung und dem globalen Kohlenstoffkreislauf, und hier insbesondere die Schwankungen in der biologischen Produktion und im Nährstoffangebot in küstennahen Hochproduktionsgebieten in den östlichen Randströmen des Atlantiks und Pazifiks sowie im Nährstoffaustausch zwischen den einzelnen Ozeanen, sind jedoch nicht ausreichend bekannt. Deshalb war es bisher schwierig den Einfluss biogeochemischer Prozesse im tropischen Ozean und auf den globalen Kohlenstoffkreislauf und auf die Abkühlung der Erde während der letzten 4 Millionen Jahre abzuschätzen. Die in diesem Projekt neu erstellten detaillierten marinen Temperaturkurven im Vergleich mit Paläo- Nährstoffparametern für Stickstoff- und Silizium für das Hochproduktionsgebiet aus dem küstennahen Benguela Auftriebsgebiet vor Namibia deuten nun darauf hin, dass die Einflüsse der sich verändernden Ozeanzirkulation während der letzten 4 Mio. Jahre auf die Nährstoff- und Produktivitätsbedingungen in den Ostküsten-Randströmen erheblich waren. So wurden durch Veränderungen im Zustrom nährstoffreicher Wassermassen aus dem Bereich der Antarktis die Bedingungen des Nährstoff-Angebots und -Verbrauchs im Benguela System sowie die Intensität des küstennahen Auftriebs und die saisonale Stratifizierung des Oberflächenwassers stark verändert. Dies hatte möglicherweise erhebliche Auswirkungen auf die Aufnahme von CO2 aus der Atmosphäre in den Ozean am Ende des Pliozäns vor Beginn der pleistozänen Eis- und Warmzeitzyklen.
Projektbezogene Publikationen (Auswahl)
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2009. Pliocene-Pleistocene variability in upwelling activity, productivity and nutrient cycle in the Benguela Upwelling System and the Eastern Equatorial Pacific. PhD dissertation, Mathematisch-Naturwissenschftliche Fakultät, Christian-Albrechts Universität Kiel
Etourneau, J.
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2009. Pliocene–Pleistocene variability of upwelling activity, productivity, and nutrient cycling in the Benguela region. Geology, 37, 871-874
Etourneau, J., Martinez, P., Blanz, T., and Schneider, R.R.
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2010. Intensification of the Walker and Hadley atmospheric circulations during the Pliocene–Pleistocene climate transition. Earth Planetary Science Letters
Etourneau, J., Schneider, R.R., Blanz, T., and Martinez, P.
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2012. Contribution of changes in opal productivity and nutrient distribution in the coastal upwelling systems to Late Pliocene/Early Pleistocene climate cooling. Clim. Past, 8, 1435–1445
Etourneau, J., Ehlert, C., Frank, M., Martinez, P., and Schneider, R.R.
