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Projekt
Rekonstruktion der ENSO Variabilität im West Zentral-Pazifik während der vergangenen 2000 Jahre mithilfe von Isotopen- und Spurenelement-Untersuchungen von Porites Mikroatollen
Antragsteller
Dr. Oliver Knebel
Fachliche Zuordnung
Geologie
Förderung
Förderung seit 2022
Projektkennung
Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 468501802
Im Pazifik unterliegen jährliche Klimaschwankungen vor allem der El Niño Southern Oscillation (ENSO). Mit der globalen Erwärmung haben ENSO bedingte Anomalien der Meeresoberflächentemperatur wahrscheinlich zugenommen und mit diesen die Häufigkeit von großflächigen Korallenbleichen. Instrumentelle Aufzeichnungen des Klimas im Pazifik sind jedoch zu kurz, um festzustellen, ob die beobachteten Veränderungen der ENSO-Aktivität hauptsächlich auf anthropogene oder natürliche Ursachen zurückzuführen sind. Zudem ist es unklar, inwieweit Korallen-Gemeinschaften fähig sind sich den veränderten Bedingungen anzupassen. Ziel dieses Forschungsprojektes ist es, Veränderungen der ENSO-Aktivität und des Klimas, sowie der Kalzifikationsraten von Korallen, innerhalb der vergangenen 2000 Jahre (Common Era) für den West-Zentralpazifik zu rekonstruieren. Für diese Region gibt es bisher noch keine vergleichbaren paläoklimatologischen Daten. Während Geländearbeit auf der Gezeitenzone von Arno Atoll (Marshallinseln) im November 2017 wurden Proben aus den Kalkskeletten von Porites Mikroatollen entnommen. Das Alter subfossiler Mikroatolle erstreckt sich häufig bis zum Meeresspiegel-Höchststand in Mittel-Holozän. Mit dem Sinken des Meeresspiegels fielen viele Mikroatolle trocken und blieben durch Bedeckung mit Sediment erhalten. Die Analyse der Sauerstoffisotopen (δ18O) und Spurenelement (Sr/Ca, Li/Mg) Signaturen dieser Korallen in hoher (~zweimonatlicher) Auflösung wird zur Rekonstruktion der Paläo-Meeresoberflächentemperatur und des Meerwassers δ18O genutzt werden. Darüber hinaus wird ein γ-Densitometer verwendet werden, um Schwankungen der Skelettdichte zu bestimmen und, in Verbindung mit Messungen der jährlichen Extensionsrate, Kalzifikationsraten zu berechnen. Die zu untersuchenden Mikroatolle decken verschiedene Zeiträume mit jeweils unterschiedlichen mittleren Klimabedingungen ab. Durch Vergleichen der ENSO-Aktivität während dieser Zeiträume wird es daher möglich sein, den Einfluss des globalen mittleren Klimas auf die ENSO-Variabilität zu untersuchen. Im West-Zentralpazifik resultieren Schwankungen des Meerwassers δ18O hauptsächlich aus der zonalen Advektion von Oberflächenwasser. Rekonstruktionen des Paläo-Meerwasser δ18O geben folglich Aufschluss über Veränderungen in Zirkulationsmustern von Ozean und Atmosphäre. Darüber hinaus weisen Korallen aus dem West-Zentralpazifik eine relativ hohe Widerstandsfähigkeit gegen thermischen Stress auf, welches wohlmöglich eine Anpassung an historische Schwankungen der Meeresoberflächentemperatur ist. Das Vergleichen der Kalzifikationsraten der Mikroatolle und der entsprechenden Paläo-Klimabedingungen wird es ermöglichen zu untersuchen, wie sich Klimaveränderungen im tropischen Pazifik auf das Korallen-Wachstum ausgewirkt haben. Letztlich werden die Ergebnisse dieser Studie dazu beitragen Prognosen der zukünftigen ENSO-Aktivität und des Zustands der Korallenriffe, unter Bedingungen der anthropogenen Erwärmung, zu verbessern.
DFG-Verfahren
Schwerpunktprogramme
Internationaler Bezug
Kanada, Neuseeland
Mitverantwortliche
Professor Dr. Anton Eisenhauer; Professor Dr. Jens Fiebig; Professor Dr. Eberhard Gischler; Privatdozent Dr. Jacek Raddatz
Kooperationspartnerinnen / Kooperationspartner
Professor Dr. Paul Kench; Dr. Emma Ryan
