Kalibrierstudie zur Rekonstruktion quantitativer Klimainformationen aus Sauerstoffisotopenzusammensetzungen fossiler Gastropodengehäuse

• Antragstellerin: Dr. Christiane Richter
• Fachliche Zuordnung: Physische Geographie
• Förderung: Förderung seit 2021
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 491505649

Angesichts der zunehmenden Auswirkungen des Klimawandels auf unsere Umwelt, wächst die Nachfrage nach verlässlichen Klimaprognosen und funktionierenden Klimastrategien stetig. Hierfür sind robuste Datengrundlagen essentiell, welche zu einem großen Teil aus Paläoarchiven, wie Inlandeis- oder marinen Sedimentbohrkernen, abgeleitet werden. Jedoch bestehen hier insbesondere für terrestrische Ökosysteme signifikante Datenlücken. Um diese zu schließen, sind v.a. Langzeitarchive wie Lösssequenzen von Bedeutung. Insbesondere häufig darin erhaltene Gastropodengemeinschaften stellen hervorragende qualitative Indikatoren für Umweltbedingungen dar. Ergänzend bergen stabile Sauerstoffisotopenzusammensetzungen der Gastropodengehäuse (δ18O_Gehäuse) das Potential, auch quantitative Umweltinformationen preiszugeben, wofür jedoch entsprechende Kalibrierstudien notwendig wären. Ziel des beantragten Projekts ist es, solche Kalibrierstudien für einige der häufigsten Gastropodenarten eurasischer Lössarchive durchzuführen. Der Fokus liegt dabei zum einen auf Faktoren, die nach aktuellem Forschungsstand noch nicht gänzlich verstanden sind, insbesondere dem Einfluss von δ18O des aufgenommenen Nahrungswassers sowie dem Einfluss der relativen Luftfeuchte auf δ18O_Gehäuse und der artspezifischen Fraktionierung zwischen δ18O des aufgenommenen Niederschlags (δ18O_Niederschlag) und δ18O_Gehäuse. Zum anderen liegt der Fokus auf der Verifizierung der ermittelten Zusammenhänge für kalt-aride Klimabedingungen.Die Kalibrierstudien sollen mithilfe laborativer Experimente erfolgen, die es ermöglichen, spezifische Parameter zu variieren, während die übrigen Variablen konstant gehalten werden. Wenn möglich, sollen geeignete Gleichungen entwickelt werden, um für jede Gastropodenart verlässlich δ18O_Niederschlag aus δ18O_Gehäuse zu berechnen. Das Verhältnis zwischen δ18O_Gehäuse der Zielarten und δ18O_Niederschlag unter natürlichen kalt-ariden Klimabedingungen soll dagegen anhand xeromontaner Ökosysteme des Altays getestet werden. Dies umfasst zum einen die Sondierung und Quantifizierung des Einflusses weiterer potentieller Umwelteinflüsse (wie die Aufnahme recycelten Wassers, Evaporation und relative Luftfeuchte und deren Effekt auf das aufgenommene Wasser und somit auf die Gastropodengehäuse) auf δ18O_Gehäuse, und zum anderen die Evaluierung der Ergebnisse/Gleichungen aus den Laboruntersuchungen unter natürlichen Bedingungen.Auf Grundlage der Ergebnisse könnten künftig fossile Schneckengehäuse insbesondere aus Lössarchiven analysiert werden, um daraus δ18O_Niederschlag abzuleiten. Über δ18O_Niederschlag können wiederum quantitative Klimadaten wie Lufttemperaturen und atmosphärische Zirkulationsmuster modelliert werden, um eine solide Datengrundlage z.B. für die Klimafolgenforschung und politische Entscheidungsträger zu schaffen.

• DFG-Verfahren: Sachbeihilfen