Dr. Dana Riechelmann

Rekonstruktion der dekadischen bis orbitalen Klimavariabilitäten während des Marinen Isotopenstadiums 9 auf Basis präzise datierter Multi-Proxy Zeitreihen aus Speläothemen Mitteleuropas

Die Rekonstruktion der Klimavariabilität während früherer Interglaziale sowie die präzise Datierung deren Beginn und Dauer liefert wichtige Informationen über unser Klimasystem. Das Marine Isotopenstadium (MIS) 9 (340.000-280.000 Jahren vor heute) ist in diesem Kontext ein besonders wichtiges Interglazial, weil es die höchsten vorindustriellen atmosphärischen CO₂ und CH₄ Konzentrationen der letzten 800.000 Jahre aufweist. Daher liefert das MIS 9 Erkenntnisse über eine Zeitspanne mit starkem Einfluss von Treibhausgasen, welche als ein Analogon für die postindustrielle Zeit angesehen werden kann.

Die Mehrheit an Paläoklimarekonstruktionen für das MIS 9 basieren auf Eisbohrkernen aus der Antarktis, marinen und Seesedimenten. Diese Klimaarchive können jenseits der ¹⁴C-Datierungsgrenze nicht absolut datiert werden und werden daher mittels orbitalen Tunings oder Wiggle Matching mit anderen Zeitreihen datiert. Speläotheme können bis 600.000 Jahre vor heute mit einer außergewöhnlich hohen Genauigkeit mittels der ²³⁰Th/U-Methode datiert werden. Dies ist ein großer Vorteil dieses Klimaarchivs und gibt uns die einmalige Möglichkeit, unabhängig datierte Paläoklima Zeitreihen zu erstellen.

Im Rahmen des beantragten Projektes werden wir bis zu sieben Stalagmiten aus der Dechenhöhle (Westdeutschland), welche nach unseren vorläufigen Datierungen in das MIS 9 fallen, präzise datieren. Die Dechenhöhle liegt in einer Region, wo während der Glaziale Permafrost aufgetreten ist. Daher ist das Speläothemwachstum innerhalb der Höhle stark abhängig von wärmeren und feuchteren Klimabedingungen. Die präzise Datierung der Wachstumsphasen der Speläotheme wird uns eine präzise Bestimmung des Beginns und der Dauer des MIS 9 und seiner Substadien ermöglichen. Weiterhin werden wir dekadisch aufgelöste d¹³C-, d¹⁸O- sowie Spurenelementzeitreihen erstellen und somit replizierte und präzise datierte Multi-Proxy Zeitreihen für das gesamte MIS 9 erhalten.

Die erzeugten Proxy Zeitreihen werden mit regionalen sowie globalen Klimazeitreihen verglichen, was uns ermöglichen wird, lokale von globalen Klimavariationen zu separieren, großräumige Telekonnektionen herauszuarbeiten und die dominanten Klimatreiber für das MIS 9 zu identifizieren. Weiterhin werden wir die rekonstruierte, natürliche Klimavariabilität in Mitteleuropa mit den heutigen Trends vergleichen, um festzustellen wie außergewöhnlich diese sind. Dies ist von besonderer Bedeutung, da das MIS 9 das Interglazial mit der höchsten vorindustriellen atmosphärischen CO₂ und CH₄ Konzentration während der letzten 800,000 Jahre ist, welche vergleichbar mit denen des Jahres 1900 sind.