Ein 'Cold Case': Korallenbleiche und Riffsterben vor Java und Sumatra, verursacht durch den Dipol des Indischen Ozeans (ColdCASE)

• Antragstellerinnen / Antragsteller: Dr. Daniel A. Frick; Professorin Dr. Miriam Pfeiffer
• Fachliche Zuordnung: Paläontologie
• Förderung: Förderung seit 2026
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 569208553

Korallen, die sich in höhere Breitengrade ausbreiten, können kalten Wintertemperaturen ausgesetzt sein. Es ist daher auch im Zuge der Klimaerwärmung wichtig, zu verstehen, wie sich Korallen an kalte Temperaturen akklimatisieren. Die von kaltem Meerwasser verursachte Korallenbleiche wird jedoch noch nicht über NOAA's Coral Reef Watch -Daten erfasst. Sie kann vermutlich durch dieselben Metriken vorhergesagt werden wie die Warmwasserbleiche (mit umgekehrtem Vorzeichen): Meerwassertemperatur (SST)-Anomalien von -1°C unter der minimalen monatlichen SST kumuliert über einen Zeitraum von 12 Wochen („Degree Cooling Weeks“, DCW) sagen die Intensität der Korallenbleiche voraus. Die Küste von Java-Sumatra ist ideal, um die Stressreaktion von Korallen auf DCW und ihre Akklimatisierung zu untersuchen. Saisonaler Auftrieb vor Java führt zu häufigen Kälteanomalien vor Südsumatra, während der Äquator nur während seltenen, extremen positiven Phasen des ‚Indian Ocean Dipoles‘ (IOD) erreicht wird. Wir wollen Kerne von massiven Porites-Korallen (1985 bis heute) an drei Standorten vor Java und Sumatra bohren. Wir werden einen Standort mit seltenen starken Auftriebsereignissen mit einem Standort mit saisonalem Auftrieb und einem ‚mittleren‘ Standort vergleichen. Die Kerne werden mittels CT-Scan untersucht, um Stressbänder oder Mortalitätsnarben zu erkennen. REM-Aufnahmen dienen zur detaillierten Untersuchung von Korallenwachstum, Stressbändern und Mortalitätsnarben. An ausgewählten Kernen wird eine Sr/Ca-Analyse durchgeführt, bei der die Lösungs-basierte ICP-OES Analyse mit einer neuen, an der CAU Kiel entwickelten Laserablations-ICP-OES-Analyse kombiniert wird. Die ultrahochauflösende Laserablations-ICP-OES-Analyse von Sr/Ca wird eingrenzen, wann das Wachstum der Korallen gestört wurde. Entlang der Mortalitätsnarben wird die Dauer der Wachstumsunterbrechung durch die Kombination von Sr/Ca-Daten mit U-Th-Datierungen eingegrenzt. Mit Hilfe der induktiv gekoppelten Massenspektrometrie durch Laserablation (LA-ICP-MS) werden Spurenelement/Ca-Verhältnisse wie Mn/Ca und Ba/Ca als Näherungswerte für den Nährstoffeintrag durch Waldbrände bzw. Auftrieb gemessen, ergänzt durch die Analyse stabiler Isotope (δ13C und δ18O). Die geochemischen Proxydaten werden durch Meerwasseranalysen und In-situ-Logger Daten untermauert. Mit diesem Instrumentarium wollen wir durch den IOD-induzierten Korallenstress, einschließlich Abkühlung und Nährstoffanreicherung, retrospektiv erfassen. Kältestress wird bisher nicht systematisch überwacht, und seine Auswirkungen können fälschlicherweise der lokalen Umweltverschmutzung zugeschrieben werden. Anhand hochauflösender Satellitendaten wird das Zusammenspiel zwischen den monatlichen SST-Minima und der Häufigkeit und Intensität der durch den IOD verursachten Kälteereignisse bewertet (in DCW). Die Ergebnisse werden den Schutz der Korallenriffe vor Java und Sumatra unterstützen. Positive IOD-Ereignisse sollen mit der globalen Erwärmung zunehmen.

• DFG-Verfahren: Schwerpunktprogramme
• Teilprojekt zu: SPP 2299: Tropische Klimavariabilität und Korallenriffe. Von der Vergangenheit in die Zukunft - Ein Blick auf aktuelle Änderungsraten in ultrahoher Auflösung
• Internationaler Bezug: Indonesien
• Kooperationspartnerin: Professorin Dr. Sri Yudawati Cahyarini