Lückenschluss im Jahrring-Netzwerk der Nordhemisphäre: Dendrochronologisch rekonstruierte Temperaturentwicklung in der Kaukasusregion

• Antragstellerin: Professorin Dr. Lea Schneider
• Fachliche Zuordnung: Physische Geographie
• Förderung: Förderung seit 2024
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 543966483

Die globale Oberflächenlufttemperatur ist ein nützliches Maß, um die Reaktion des Klimasystems auf äußere Einflüsse und die Auswirkungen von Rückkopplungen auf verschiedenen Zeitskalen zu beschreiben und zu verstehen. Um die Temperaturzeitreihe über den relativ kurzen Zeitraum der instrumentellen Beobachtungen hinaus zu erweitern, sind natürliche Proxy-Archive erforderlich. Baumringe sind das meistgenutzte hochauflösende Archiv für Klima-Rekonstruktionen über Jahrhunderte oder Jahrtausende hinweg. In mehreren Studien wurden große Netze lokaler klimasensitiver Baumringchronologien zusammengestellt, um die Temperaturschwankungen in der nördlichen Hemisphäre zu rekonstruieren. In der Kaukasusregion klafft jedoch noch eine deutliche Lücke im Baumringnetz. Um diese Lücke zu schließen, schlagen wir einen dreistufigen Ansatz vor. Zunächst wollen wir ein regionales Netz temperaturempfindlicher Baumringchronologien aufbauen. In hochgelegenen Ökotonen der Baumgrenze begrenzt die Temperatur das Baumwachstum, aber aufgrund der langen Geschichte menschlicher Aktivitäten und Landnutzung ist die natürliche Baumgrenze im Kaukasus nach unten verschoben. Außerdem wird das Baumwachstum häufig durch anthropogene Einflüsse gestört, was zu schwachen Temperatursignalen in Jahrringbreite-Daten führt. In unserer Vorarbeit konnten wir zeigen, dass die Messung der Blue Intensity (BI), ein Surrogat für die Holzdichte, das Temperatursignal in der Untersuchungsregion deutlich verstärkt. Es ist zu erwarten, dass ein Netz von BI-Chronologien hohe Temperaturkorrelationen aufweisen wird, die es uns ermöglichen, zwischen arten- und standortbezogenen Wachstumsmustern (Rauschen) und regionaler Klimavariabilität (Signal) zu unterscheiden. In einem zweiten Schritt werden Proben der temperatursensitivsten Standorte weiter analysiert, um eine regionale Temperaturrekonstruktion (T-Rekon) zu erstellen. Das Temperatursignal in BI-Daten ist oft auf kurzfristige Schwankungen beschränkt. Um längerfristige Temperaturtrends zu ermitteln, sind Messungen der tatsächlichen Holzdichte erforderlich. Bisher war dies eine sehr arbeitsintensive Analyse. Ein neues System für mikrodensitometrische Messungen (Röntgen-CT) an Holz wird den Arbeitsablauf erheblich reduzieren, indem Arbeitsschritte digitalisiert und teilweise automatisiert werden. Mit Dichtedaten aus Röntgen-CT-Messungen werden wir die erste Temperaturrekonstruktion auf der Grundlage dieser neuen Technologie erstellen. Schließlich werden wir unsere neue T-Rekon in größere Netzwerke integrieren, um die räumliche Darstellung der Kaukasusregion zu verbessern. Wir werden eine europäische T-Rekon aktualisieren und evaluieren, indem wir die Unsicherheit in verschiedenen Frequenzbereichen analysieren. Robustere Temperaturschätzungen werden es uns ermöglichen, die Übereinstimmung mit frühen instrumentellen Daten und Simulationen aus Erdsystemmodellen zu untersuchen und so unser Verständnis über Klimavariabilität in der Vergangenheit zu verbessern.

• DFG-Verfahren: Sachbeihilfen