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Projekt
Entschlüsselung des Oligozän-Miozän Übergang – Ausmaß und Zusammenhang von Klima- und Kohlenstoffkreislaufvariabilität auf orbitalen Zeitskalen anhand neuer geochemischer Daten von Agulhas Plateau IODP Site U1579 (Exp. 392)
Antragstellerinnen / Antragsteller
Eleni Anagnostou, Ph.D.; Dr. Thomas Westerhold
Fachliche Zuordnung
Geologie
Förderung
Förderung seit 2025
Projektkennung
Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 565936711
Bis zum Jahr 2100 könnte die Emission fossilen Kohlenstoffes das Klima der Erde in einen Zustand verschieben, der zuletzt im späten Oligozän bis frühen Miozän vorherrschte, das war vor etwa 23 Millionen Jahren. Ein Großteil unseres Verständnisses über vergangene Klimazustände stammt aus geochemischen Klimaarchiven. Diese werden überwiegend aus kalkigen Schalen von Mikrofossil gewonnen, die in Tiefseeablagerungen vorkommen und mit Hilfe wissenschaftlicher Ozeanbohrungen gewonnen werden. Anhand spezifischer geochemische Analysetechniken an Schalen planktischer, an der Ozeanoberfläche lebend, und benthischer, am Meeresboden lebend, einzelliger Organismen (Foraminiferen) können lokale und globale Temperaturen sowie die atmosphärische CO2-Konzentration abgeschätzt werden. In Kombination erlauben die geochemischen Proxy-Daten sowohl Ausmaß und Schwankungen polaren Eismasse zu rekonstruieren, als auch die potenzielle Beziehung von Klimaschwankungen und Kohlenstoffkreislaufänderungen zu quantifiziert. Für zuverlässige Rekonstruktion dieser Paläoumweltparameter braucht es geochemisch unveränderte kalkige Mikrofossilien. International Ocean Discovery Program Bohrung U1579, Anfang 2022 auf dem Agulhas-Plateau im südwestlichen Indischen Ozean gebohrt, brachte gut erhaltene Mikrofossilien aus einer Bohrtiefe von nur 20 Metern zu Tage. Das Hauptziel dieses Projektes die Paläoumweltbedingungen des späten Oligozäns bis zum frühen Miozän (22 bis 24.5 Ma) es anhand von geochemischen Messungen an Material von Bohrung U1579 zu rekonstruieren. An benthischen Foraminiferen werden stabile Kohlenstoff- und Sauerstoffisotopen bestimmt, um die eine hochgenaue Astrochronologie zu erstellen und Veränderungen sowohl in der Tiefseetemperatur als auch der polaren Eisschilde zu dokumentieren. An ausgewählten benthischen und planktischen Foraminiferen soll die Paläotemperatur in der Tiefsee und an der Wasseroberfläche mittels ‚clumped isotopes‘ (Δ47) und Mg/Ca Methode bestimmt werden. Durch die Temperaturbestimmung kann der Eiseffekt, hervorgerufen durch die polaren Eisschilde, aus den Sauerstoffisotopen abgeleitet werden und damit neue Erkenntnisse über die damalige antarktische Vereisungsdynamik geben. Abschließend soll durch Analyse der Bor-Isotopenzusammensetzung planktischer Foraminiferen die atmosphärische CO2 Konzentration rekonstruiert werden. Die zeitliche Auflösung der Proben ermöglicht es die Klimavariabilität auf Milankovitch-Zeitskalen von 10 bis 100.000 Jahren zu untersuchen. Letztendlich sollen die Ergebnisse dazu verwendet werden die Hypothese zu testen, ob atmosphärische CO2 Schwankungen und Veränderungen in der Meeresoberflächentemperatur gleichzeitig stattfinden, und ob diese Schwankungen in Zusammenhang mit Exzentrizitätszyklen von 100 kyr und 405 kyr Dauer stehen. Im Besonderen sind neue Befunde über das Verhalten der polaren Eisschilde gegenüber Schwankungen in der atmosphärischen CO2-Konzentrations zu erwarten.
DFG-Verfahren
Infrastruktur-Schwerpunktprogramme
Internationaler Bezug
Norwegen
Kooperationspartnerin
Professorin Dr. Anna Nele Meckler
Mitverantwortlich(e)
Dr. Heather Johnstone
