Auswirkungen der Variabilität des Westpazifischen Warm Pools auf die regionale und globale Klimaentwicklung während des späten Miozän und frühen Pliozän

• Antragstellerin: Dr. Ann Holbourn
• Fachliche Zuordnung: Paläontologie
• Förderung: Förderung von 2017 bis 2019
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 387857866

Als wärmster Wasserkörper auf der Erde beeinflusst der Westpazifische Warm Pool (WPWP) entscheidend die Dynamik der El Niño-Southern Oscillation und des australasiatischen Monsun-Systems mit Auswirkungen auf die globale Zirkulation und Erwärmung der Atmosphäre sowie die tropische Hydrologie. Aufgrund unserer begrenzten Kenntnis der Variabilität des WPWP und widersprüchlicher Ergebnisse aus Proxydaten und Modellsimulationen blieb bis heute unklar, wie sich zunehmende Treibhausgase und ansteigender Meeresspiegel auf das Klima des tropischen Pazifik auswirken werden.Während der IODP Expedition 363 wurde erstmals eine hochauflösende (Sedimentationsrate von ~6 cm/kyr) und ungestörte Abfolge obermiozäner bis unterpliozäner hemipelagischer Sedimente am SW Rand des heutigen WPWP gekernt (Site U1482, 15°3.32 S, 120°26.10 E, Wassertiefe: 1466 m). Diese karbonat- und tonreiche Abfolge bildet ein ideales Archiv, um Veränderungen von Temperatur und Niederschlag im WPWP unter verschiedenen Klimarandbedingungen zu dokumentieren und so die Klimasensitivität gegenüber dem Strahlungsantrieb (pCO2 und solare Einstrahlung) besser zu erfassen. Wir planen eine Rekonstruktion von Temperatur und Salinität, die auf Sauerstoffisotopen- und Mg/Ca-Analysen von ausgezeichnet erhaltenen, d.h. durchscheinenden planktonischen Foraminiferen aus Oberflächen- und benthischen Foraminiferen aus Zwischen-Wassermassen beruht. In Kombination mit XRF-Scanner Analysen des monsunal gesteuerten terrigenen Sedimenteintrags wollen wir 1) die Variabilität des WPWP im Verhältnis zum Klimawandel in hohen Breiten auf orbitalen Zeitskalen erfassen; 2) die Wechselwirkung zwischen Änderungen im Temperaturgradienten Pol-Äquator und der langfristigen Entwicklung des australischen Monsuns untersuchen; 3) Änderungen im zonalen SST-Gradienten des tropischen Pazifik während intensiver globaler Abkühlungs- und Erwärmungsphasen rekonstruieren und 4) versuchen, die Rolle von Zwischen-Wassermassen als Klimapuffer für die hohe Temperatur-Variabilität in hohen Breiten während der spätmiozänen und frühpliozänen Klimawechsel besser einzuschätzen.Unser Projekt ist auf das Zeitintervall spätes Miozän bis frühes Pliozän fokussiert, d.h. auf eine geologisch junge, relativ warme Klimaphase, die als mögliches Analogon für die zukünftige Klimaentwicklung auf der Erde gilt. Dieses Intervall ist durch mehrere Episoden fundamentalen Klimawandels charakterisiert, deren Untersuchung eine herausfordernde Chance zur Erforschung der Wechselwirkungen zwischen globalem Klima- und Kohlenstoffkreislauf auf einer wärmeren Erde bietet. Eine besondere Rolle spielt dabei ein besseres Verständnis des Einflusses der Variabilität des WPWP auf das australasiatische Monsun-System und auf zonale Prozesse im äquatorialen Pazifik (z.B. El Niño) auf einer wärmeren Erde. Die Ergebnisse sollten eventuell eine wichtige Rolle für die Optimierung numerischer Modelle zur Vorhersage von Klima-Wandel und Sensitivität spielen.

• DFG-Verfahren: Infrastruktur-Schwerpunktprogramme
• Teilprojekt zu: SPP 527: Bereich Infrastruktur - "International Ocean Discovery Program" (IODP)
• Mitverantwortlich: Professor Dr. Wolfgang Kuhnt