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Projekt
Ozeanographische Auswirkungen des Paläozän/Eozän-Temperaturmaximum im südwestlichen Indischen Ozean
Antragstellerinnen / Antragsteller
Professor Dr. Steve Bohaty; Professorin Denise Kulhanek, Ph.D.
Fachliche Zuordnung
Geologie
Förderung
Förderung seit 2024
Projektkennung
Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 546924764
Der aktuelle atmosphärische CO2-Anstieg ist ein starker Anreiz, unser Verständnis des Klimasystems in Treibhausperioden der Erdgeschichte zu verbessern, insbesondere für Zeiten geologisch raschen Klimawandels. Wir schlagen vor, das stärkste kurzlebige Treibhausereignis der vergangenen ~80 Myr zu untersuchen: das Paläozän/Eozän-Temperaturmaximum (PETM), das vor ~56 Ma begann und ~170 kyr andauerte. Damals erwärmte sich die Erdoberfläche durch massiven, schnellen Kohlenstoff-Eintrag in das Ozean-Atmosphären-System in wenigen Jahrtausenden um 4‒6C. Die damit verbundene Ozeanversauerung führte in vielen pelagischen Tiefwassersequenzen zu intensiver Karbonatlösung , was die Entwicklung einer kontinuierlichen Geschichte des kalkigen Planktons verhindert. Darüber hinaus werden marine Sedimentabfolgen durch Bioturbation und/oder Umverteilung von Sedimenten nach der Ablagerung beeinträchtigt, was zur Vermischung von Sedimentkomponenten unterschiedlichen Alters führt – Prozesse, die die Aufzeichnung von Events wie dem PETM in der Tiefsee grundlegend verfälschen können. Wir schlagen vor, diese beiden Probleme durch die Analyse einer außergewöhnlichen PETM-Sequenz anzugehen, die kürzlich von IODP-Expedition 392 im südwestlichen Indischen Ozean geborgen wurde. Wegen der relativ geringen Wassertiefe (~1500–2000 m) vor ~56 Ma ist die Karbonatlösung dieser Sequenz sehr viel geringer als in anderen Sequenzen, und dem beobachteten zyklischen Ablagerungsmuster nach ist die Abfolge außergewöhnlich kontinuierlich. Wir werden die stabilen Isotopensignaturen pber des gesamte PETM durch modernste Analysen einzelner Schalen planktonischer Foraminiferen entschlüsseln. Da eine einzelne planktonische Foraminiferenschale ein "momentanes" Signal eines bestimmten Zeitpunkts bewahrt, können Schalen aus der Zeit vor und während dem PETM anhand diagnostischer Isotopensignaturen voneinander getrennt werden. So lässt sich ein robuster, präziser Zeitrahmen für das Einsetzen der mit dem PETM verbundenen Kohlenstoffstörung für diese Sequenz erstellen. Auf dessen Basis werden wir [1] die Veränderungen in den kalkigen Plankton-Vergesellschaftungen während des PETM bewerten, indem wir Zooplankton- (Plankton- Foraminiferen) und Phytoplankton-Daten (kalkiges Nannoplankton) integrieren, und [2] Änderungen in der Karbonatakkumulation und der damit zusammenhängenden Lysoklinen-Dynamik über das PETM hinweg rekonstruieren. Insbesondere wollen wir untersuchen, ob die marine Planktongemeinschaft in dieser Region unmittelbar vor dem Ausbruch des PETM gestört wurde, wie sich ihre Zusammensetzung während des PETM veränderte und welche länger anhaltenden biotischen Auswirkungen während der Erholungsphase auftraten. Die Untersuchung wird neue Einblicke in die Ausprägung des PETM in der Tiefsee und die damit verbundenen biotischen Veränderungen liefern. Die Ergebnisse werden darüber hinaus einen wichtigen Rahmen für alle Folgeuntersuchungen dieser neuen, ungewöhnlichen PETM-Abfolge bilden.
DFG-Verfahren
Infrastruktur-Schwerpunktprogramme
Internationaler Bezug
USA
Mitverantwortlich
Dr. Thomas Westerhold
Kooperationspartnerinnen / Kooperationspartner
Dr. Ashley Burkett; Dr. Brittany Hupp; Professor Dr. Donald E. Penman
