Teilprojekt D1

Geowissenschaftliche Methoden zur Paläoklima-Rekonstruktion in verschiedenen Environments

Prof. Dr. Volker Mosbrugger
Institut und Museum für Geologie und Paläontologie
Sigwartstr. 10
72076 Tübingen
Tel. 07071-2976988
Fax 07071-296990
e-mail: volker.mosbrugger@uni-tuebingen.de

Prof. Dr. Erwin Appel
Institut und Museum für Geologie und Paläontologie
Sigwartstr. 10
72076 Tübingen
Tel. 07071-2974132
Fax 07071-296990
e-mail: erwin.appel@uni-tuebingen.de

In dem Vorhaben sollen für die verschiedenen Environments und Klimasystem-Typen (Greenhouse-, Intermediär-, Icehouse-Klimasystem) bestehende Methoden und Ansätze zur Paläoklimarekonstruktion in ihrer Zuverlässigkeit und Anwendbarkeit bewertet, verbessert und weiterentwickelt werden. Die Untersuchungen konzentrieren sich auf die Analyse von biotischen (paläontologischen) und abiotischen (geophysikalischen) Proxy-Daten und befassen sich somit unmittelbar mit den Wechselwirkungen "Klima-Biosphäre" und "Klima-Lithosphäre". Das Teilprojekt will damit auch für die anderen Teilprojekte von Nutzen sein, indem das dort eingesetzte Methodeninventar optimiert und verbreitert sowie entsprechende Unterstützung bei der Paläoklimarekonstruktion geleistet wird.

Im paläontologischen Ansatz sollen wie bisher kalkschalige Invertebraten und Landpflanzen in ihrer Bedeutung als Klimaproxy untersucht werden (die in der ersten Bewilligungsperiode durchgeführten isotopengeochemischen Untersuchungen an marinen Wirbeltieren werden nun im TP B4 fortgeführt). Bei den kalkschaligen Invertebraten wird es im wesentlichen darum gehen, die bisher etablierten Methoden (relative Schalendicke mariner Bivalven als Umweltproxy, Koexistenzansatz bei quartären terrestrischen Gastropoden) weiter auszubauen und auf fossile Beispiele anzuwenden (Kooperation mit TP B3, B4, C1, C2, C5/C7). Der Schwerpunkt der weiteren Untersuchungen wird daher bei der Analyse von Landpflanzen liegen. Hier sollen vor allem der Koexistenzansatz mit der zugrundeliegenden Datenbank verbessert und auf das Quartär erweitert sowie der auf der Blattphysiognomie aufbauende CLAMP-Ansatz für europäische Floren bzw. Datensätze neu entwickelt und angewendet werden (Kooperation mit TP B3, C1, C2, C5/C7).

Grundlage des geophysikalischen Ansatzes ist der Einfluß paläoklimatischer und paläoökologischer Veränderungen auf die magnetischen Eigenschaften von Sedimenten und Gesteinen. Innerhalb des SFBs sollen marine, limnische und terrestrische Serien untersucht werden. Dabei geht es zum einen um die magnetische Aufzeichnung klimatischer Zyklen (in älteren, mesozoischen Gesteinen), die mit Hilfe geochemischer und paläontologischer Ergebnisse anderer Teilprojekte (A1/A3, A4) zu überprüfen sind. Eine regionale Ausweitung soll die Unterscheidung lokaler Phänomene von überregionalen Klimasignalen gewährleisten. Zum anderen sollen für den jüngeren Zeitraum (Pleistozän) weitere Lößprofile (in Zusammenarbeit mit TP C1, evtl. auch mit TP C5/C7) und limnische Bohrkerne bzw. Aufschlüsse bearbeitet werden (mit TP C1 und TP C2), um detaillierte Klimakopplungen zu analysieren. Neben einer Verdichtung und weiterführenden statistischen Bearbeitung des Datenmaterials werden folgende Punkte als wesentlich angesehen: (1) Isolierung klimagekoppelter Signale von sekundären Effekten, z.B. durch Diagenese, Verwitterung, Vernässung (Böden), (2) Erweiterung der Möglichkeiten durch profildeckende Hystereseparameter, (3) Hochauflösung durch magnetische Parameter, (4) (Teil-) Quantifizierung der magnetischen Signale (Transferfunktionen für Klimaparameter).