Coral-based reconstruction of sub- to interdecadal climate variability in the Western Atlantic Warm Pool and the link to past hurricane activity

• Applicants: Dr. Carl-Dieter Garbe-Schönberg; Dr. Steffen Hetzinger
• Subject Area: Palaeontology
• Term: from 2012 to 2016
• Project identifier: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Project number 220278536

Niederfrequente Schwankungen in der Oberflächenwassertemperatur (SST) des Atlantiks beeinflussen Klima- und Ozeanvariabilität in weiten Teilen der Nordhemisphäre, sowie die atlantische Hurrikanaktivität. Ein Erwärmungstrend in der Oberflächenwassertemperatur des tropischen Atlantiks, sichtbar über das 20. Jahrhundert, wird der auf den Menschen zurückgeführten globalen Erwärmung zugeschrieben (IPCC, 2007). Eine mögliche Verbindung zwischen des jüngst beobachteten Anstiegs in der atlantischen Hurrikanaktivität und der globalen Erwärmung ist umstritten und hat zu einer intensiven wissenschaftlichen Debatte geführt. Es ist allerdings nicht möglich den Beitrag der vom Menschen verursachten Erwärmung von natürlicher niederfrequenter Klimavariabilität zu unterscheiden, da die verfügbaren Daten (instrumentelle und Proxy-Daten) in Länge und Qualität beschränkt sind. In diesem Projekt sollen Schwankungen verschiedener Parameter der Ozeanoberfläche erforscht werden (z.B. Oberflächenwassertemperatur und vertikale Windscherung), welche Klimavariabilität und Hurrikanaktivität signifikant beeinflussen. Diese Paramter sollen bis weit über den Zeitraum verfügbarer instrumenteller Aufzeichnungen zurückreichend untersucht werden. Dieses Projekt besteht aus mehreren Komponenten und unterscheidet sich von vorangegangenen Studien dadurch, dass (1) basierend auf der Analyse von tropischen Korallen direkt aus dem Entstehungsgebiet atlantischer Hurrikane Klimavariabilität bis zu 300 Jahre in die Vergangenheit rekonstruiert wird, (2) hochauflösende Zeitreihen entwickelt werden (saisonale Auflösung anstatt, wie bisher, jährliche oder noch geringere Auflösung), (3) eine Kombination geochemischer Proxies analysiert wird (Sauerstoffisotopen, Sr/Ca), und (4) zum ersten Mal geochemische Proxies in Korallen der Gattung Diploria mithilfe von hochauflösenden in situ Beobachtungsdaten kalibriert werden. Diese Beprobungsstrategie erlaubt die Schaffung eines gut replizierten und kalibrierten Datensatzes, der statistisch robuste Aussagen über Klimavariabilität auf saisonalen bis multidekadischen Zeitskalen bis zurück in die "Kleine Eiszeit" erlaubt. Besonders hervorzuheben ist, dass dieser Forschungsansatz darauf abzielt die erste saisonal aufgelöste Paläoklimarekonstruktion aus der Karibik zu entwickeln, die mehrere Jahrhunderte in die Vergangenheit zurückreicht. Dadurch wird die Rekonstruktion von Umwelt- und Klimabedingungen aus der prä-anthropogen beeinflussten Zeitspanne ermöglicht. Solche neuen Erkenntnisse können dazu beitragen Ergebnisse von Modellen zu verifizieren, welche Klimaänderungen und Schwankungen in der Hurrikanaktivität im Hinblick auf zukünftige, durch den Anstieg von Treibhausgasen bedingte Erwärmungs-Szenarien erforschen.

• DFG Programme: Research Grants