Ozean- und Klimadynamik des südwestlichen Indischen Ozeans im späten Paläogen: Einsetzen und Variabilität des Agulhasstroms als Vorbote oder Reaktion auf den Klimawandel?

• Antragstellerinnen / Antragsteller: Professor Dr. Steve Bohaty; Professorin Denise Kulhanek, Ph.D.
• Fachliche Zuordnung: Geologie ; Physik, Chemie und Biologie des Meeres
• Förderung: Förderung seit 2024
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 546924479

Der Übergang vom Eozäne in das Oligozäne vor 34 Millionen Jahren markierte eine tiefgreifende Veränderung des globalen Klimas, gekennzeichnet durch eine Abkühlung der Ozeane und die Entstehung eines großen antarktischen Eisschildes (AES). Damit einhergehend kam es zu grundlegenden Umstrukturierungen des Ozeansystems. Infolgedessen fanden globale Veränderungen sowohl im Kohlenstoff- und Nährstoffkreislauf, als auch im marinen Plankton statt. Weite Teile des damaligen kalkigen Nannoplanktons, der Foraminiferen und der Radiolarienspezies starben aus. Interessanterweise liegen viele dieser Aussterbeereignisse vor den geochemischen Hinweisen für Abkühlung und Vergletscherung. Nach der Etablierung des AES war das Klima im Oligozän dynamisch und umfasste möglicherweise sogar Intervalle mit einem größeren AES als heute obwohl der atmosphärische pCO2 deutlich über 450 ppm lag. Die Artenvielfalt des kalkigen Planktons nahm im Oligozän langfristig ab, die Diversität der Kieselalgen zu. Als Ursache dafür wird sowohl die Abkühlung als auch eine erhöhte Nährstoffzufuhr und/oder Intensivierung der Auftriebssysteme angenommen. Offene Fragen gibt es im Besonderen zum Zeitpunkt der Ozeanzirkulationsveränderungen und der Störung der Planktongemeinschaften. Aufgrund der unverminderten anthropogenen Treibhausgasemissionen, derzeitiger liegt der pCO2-Wert bei 422 ppm, nähert sich die Erde rasch ähnlichen Bedingungen wie im Oligozän an. Damit kann dieser Einblicke erlauben, wie der zukünftige Klimawandel sich auf die Ozeane und Ökosysteme auswirken könnte. In diesem Projekt wollen wir genau dieses Zeitintervall anhand von geochemischen Proxy-Daten und Nannoplankton-Daten untersuchen. Das wollen wir anhand von Proben machen, die während der IODP-Expedition 392 an einer kritischen Schnittstelle zwischen Afrika und dem Südozean erbohrt wurden. Während der Expedition wurden überhaupt die ersten paläogenen Abfolgen im Bereich des Agulhas-Plateau (AP) im südwestlichen Indischen Ozean gewonnen. An Bohrung U1579 auf dem zentralen AP wurde eine fast ununterbrochene Karbonatschlamm-Abfolge gefunden, die vom späten Eozän bis zum unteren Miozän reicht und durchgängig gut erhaltene Nanno/Mikrofossilien enthält. Wir schlagen vor, hier geochemische und Nannofossilien Proxy-Daten zu erheben. Daraus lassen sich Änderungen in Struktur und Zirkulation der Ozeane, der Frontsystemdynamik und der Nährstoffversorgung vom jüngsten Eozän bis zum späten Oligozän (~35‒24 Ma) rekonstruieren. Das Projekt konzentriert sich auf folgende Punkte: 1. wann genau intensiviert sich der zirkumantarktische Strom und welche Auswirkungen hat das auf die Planktonzusammensetzung, 2. sind Frontsystemdynamik, Zirkulation und Ozeanstruktur sowie Auswirkungen auf das marine Plankton durch orbital gesteuerte Klimazyklen kontrolliert und 3. wie sehen die Änderungen der Meerestemperatur, der Nährstoffversorgung und der Primärproduktion in Zeiten eines dynamischen AES im Oligozän im Bereich des AP aus.

• DFG-Verfahren: Infrastruktur-Schwerpunktprogramme
• Teilprojekt zu: SPP 527: Bereich Infrastruktur - "International Ocean Discovery Program" (IODP)
• Internationaler Bezug: Spanien
• Mitverantwortliche: Eleni Anagnostou, Ph.D.; Edoardo Dallanave, Ph.D.; Dr. Thomas Westerhold
• Kooperationspartnerin: Sietske Josephien Batenburg, Ph.D.