Mechanismen und Rückkopplungen beim Übergang vom Eiszeitalter zur Warmzeit im Perm und Klima-Kohlenstoff-Kreislauf-Schwankungen auf orbitalen Zeitskalen

• Antragsteller: Professor Dr. Georg Feulner
• Fachliche Zuordnung: Geologie ; Physik und Chemie der Atmosphäre ; Physik, Chemie und Biologie des Meeres
• Förderung: Förderung seit 2025
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 560482908

Das Perm (299–252 Millionen Jahre vor heute) ist charakterisiert durch den Zusammenbruch des Permokarbonen Eiszeitalters und den Übergang in eine ausgeprägte Warmzeit, die im schwersten Massenaussterben des Phanerozoikums kulminierte. Geologische Archive belegen darüber hinaus deutliche Fluktuationen in Klima und Kohlenstoffkreislauf auf orbitalen Zeitskalen und bieten die Gelegenheit, die Abhängigkeit von astronomisch getriebenen Schwankungen vom Grundzustand des Erdsystems zu untersuchen. Das Verständnis dieser Phänomene zu verbessern, ist eines der Ziele des ICDP-finanzierten Kontinentalbohrprojekts „The Deep Dust Drilling Project: Earth-System Responses to the Penultimate Icehouse Collapse and Greenhouse Intensification (Deep Dust)“, wobei das hier beantragte Promotionsprojekt sich auf begleitende Simulationen mit gekoppelten Klima-Eisschild-Kohlenstoffkreislauf-Modellen fokussiert. Das Ziel unseres Projektes ist es, die Daten aus dem/den Deep-Dust-Bohrkern/en und aus anderen Klimaarchiven in ihren raumzeitlichen Kontext zu stellen und damit die wesentlichen Mechanismen und Rückkopplungen zu erforschen, die für die beobachteten Veränderungen verantwortlich sind. Dazu planen wir, eine Serie von Gleichgewichts-Modell-Simulationen für Zeitintervalle durchzuführen, die das Perm überdecken, und diese mit empirischen Daten zu vergleichen. Eine Reihe von Sensitivitätsexperimenten wird die Wirkungen einzelner Klimaantriebe sowie die Unsicherheiten aufgrund von nicht genau bekannten Randbedingungen oder wichtigen Modellparametern quantifizieren. Schließlich werden wir gekoppelte Klima-Eisschild-Kohlenstoffkreislauf-Simulationen mit zeitlich veränderlichen Antrieben durchführen, um die Mechanismen und Rückkopplungen für Orbitalfluktuationen während des Permokarbonen Eiszeitalters und während des warmen späten Perms zu verstehen. Dadurch kann die Abhängigkeit von astronomisch angetriebenen Klimaschwankungen vom Zustand des Erdsystems untersucht werden.

• DFG-Verfahren: Infrastruktur-Schwerpunktprogramme
• Teilprojekt zu: SPP 1006: Bereich Infrastruktur - Internationales Kontinentales Bohrprogramm (ICDP)