Ventilation des Tiefenwassers im Roten Meer und regionale Klimavariabilität während der vergangenen 200.000 Jahre (REVENT)

• Antragsteller: Professor Dr. Werner Ehrmann; Professor Dr. Gerhard Schmiedl
• Fachliche Zuordnung: Paläontologie
• Förderung: Förderung seit 2020
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 457158703

Das Rote Meer ist fast vollständig von ariden und semiariden Gebieten Nordostafrikas und der Arabischen Halbinsel umgeben. Der Austausch von Wassermassen mit dem Indischen Ozean ist auf die flache Meerenge von Bab al-Mandab beschränkt. Entsprechend steigen die Salzgehalte im nördlichen Roten Meer bis auf 40 psu an, und es kommt zur Bildung von Tiefenwasser, das die tiefen Beckenbereiche belüftet. Aus den umgebenden Trockengebieten werden große Mengen von Staub in das Becken geweht. Daten aus Sedimentkernen belegen, dass sowohl die Tiefenwasserbelüftung als auch die Sedimentationsprozesse im Roten Meer sehr sensibel auf Änderungen des globalen Meeresspiegels und des regionalen Klimas reagieren. Allerdings fehlt bislang eine vergleichende beckenweite Analyse. Im Rahmen des geplanten Projekts soll untersucht werden, wie sich orbitale und suborbitale Klimaänderungen der vergangenen 200.000 Jahre auf die thermohaline Zirkulation des Roten Meeres ausgewirkt haben. Weiterhin sollen die Zusammenhänge zwischen den ozeanographischen und regionalen hydrologischen Änderungen und damit verbundenen Staubeinträgen von den umgebenden Landregionen untersucht werden. Folgende Hypothesen sollen getestet werden: 1) Die Belüftung des Tiefenwassers im Roten Meer ist eng mit dem globalen Meeresspiegel verknüpft, wird aber regional durch das Mittelmeer- und Monsunsystem beeinflusst; 2) kurzfristige Klimaänderungen, wie das Auftreten kalter und hyperarider Phasen wirken sich unmittelbar und gleichzeitig auf die Tiefenwasserbildung und Hydrologie im Roten Meer aus; 3) der Eintrag von Staub zeichnet die zeitlichen und räumlichen Verschiebungen des afrikanischen tropischen Regengürtels und damit verbundenen Schwellenwerten der Vegetation nach. Das Sedimentarchiv der Tiefsee des Roten Meeres ist geeignet, um die gestellten Hypothesen zu testen, da sich das Becken zwischen etwa 12,5° und 30°N erstreckt und damit im Einflussbereich von Klimaänderungen niederer und hoher Breiten liegt. Drei Sedimentkerne sollen entlang eines N-S-Transekts untersucht werden. Stabile Isotopen-Daten und Porendichten benthischer Foraminiferen von verschiedenen Regionen des Roten Meeres dienen der exakten Korrelation der Kerne und ermöglichen die Dokumentation von beckenweiten und lokalen Änderungen der Tiefenwasserventilation und OMZ-Stärke. Geochemische Daten aus den gleichen Sedimentkernen sollen genutzt werden, um die hydrologischen Änderungen an Land, wie beispielsweise die Mobilisierung von Staub, und biogeochemische Prozesse im Roten Meer zu rekonstruieren. Über den Vergleich der verschiedenen Datenserien können die regionalen Unterschiede sowie die zeitlichen und räumlichen Änderungen der verschiedenen Feucht- und Trockenphasen im Detail dokumentiert werden. Entsprechende Informationen sind relevant für die Rekonstruktion möglicher Zeitfenster der Migration des modernen Menschen über Nordafrika und die Arabische Halbinsel in den Mittelmeerraum und nach Asien.

• DFG-Verfahren: Sachbeihilfen