Analyse nicht-stationärer Klimasignale mit neuartigen Holzdichtemethoden entlang subkontinentaler Transekte

• Antragsteller: Professor Dr. Jan Esper
• Fachliche Zuordnung: Physische Geographie
• Förderung: Förderung seit 2023
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 514551733

Baumjahrringe sind eine wichtige Ressource für die Rekonstruktion des Klimas. Unter den dendrochronologischen Messungen nimmt die maximale Spätholzdichte eine Sonderstellung ein, da dieser Parameter ein besonders starkes Klimasignal und minimales biologisches Rauschen hat. Allerdings zeigen Untersuchungen eines hemisphärischen Dichte-Netzwerks, das im späten 20. Jhd. mit klassischen radiologischen Verfahren erstellt wurde, eine systematische Abweichung vom Erwärmungstrend seit den 1960er Jahren – ein Phänomen, das als „Divergenzproblem“ bezeichnet wird. Dieses Problem beeinträchtigt nicht nur das Klimasignal in Chronologien der Jahrringdichte (und -breite), sondern erhöht auch die Unsicherheit daraus abgeleiteter Klimarekonstruktionen, insbesondere während vor-instrumenteller Warmzeiten. Im Rahmen dieser Sachbeihilfe möchte ich neuartige holzanatomische und „Blue Intensity“ Verfahren anwenden, um alternative Jahrringdichte-Chronologien entlang von Transekten in Nordwestkanada, Westsibirien und Ostsibirien zu erstellen und das Divergenzproblem zu untersuchen. Diese neuen Methoden haben bereits das Potential aufgezeigt, um klassische radiodensitometrische Messungen in Klimarekonstruktionen zu ersetzen. Aber ihre Resilienz gegenüber dem Divergenzproblem wurde noch nicht belegt. Die für eine solche Analyse erforderlichen Holzproben aus entlegenen Regionen in Kanada und Sibirien werden im Rahmen dieser Sachbeihilfe zur Kostenersparnis von einem anderen Projekt zur Verfügung gestellt, in dem 100 Baumstandorte der Nordhemisphäre beprobt werden. Die Erstellung von Holzanatomie- und „Blue Intensity“ Chronologien entlang von Divergenz Hotspots in Kanada und Sibirien bietet ideale Testmöglichkeiten, um klassische und neuartige Holzdichtemethoden in sich stark erwärmenden Regionen der Nordhemisphäre zu vergleichen. Die Kalibration dieser Chronologien an regionalen Temperaturdaten und die Analyse sich zeitlich verändernder (nicht-stationärer) Klimasignale wird eine Neubewertung des Divergenzproblems bis weit in das 21. Jahrhundert und eine statistisch robuste Evaluation neuartiger Holzdichtemethoden als Ersatztechniken für hochauflösende Klimarekonstruktionen ermöglichen. Die Reduktion von Unsicherheiten in derartigen Rekonstruktionen ist eine zentrale paläoklimatische Aufgabenstellung, um die aktuelle Erwärmung in einen realistischen Kontext vor-instrumenteller Schwankungen zu stellen.

• DFG-Verfahren: Sachbeihilfen