Benthische Foraminiferen als Proxies in Contourite Drift Systemen

Die Rekonstruktion ozeanischer Strömungsmuster in verschiedenen Klimastadien der Erdgeschichte spielt eine entscheidende Rolle für unser Verständnis des Klimasystems. Die Grundvoraussetzung dafür sind verlässliche Rekonstruktionsmethoden, sogenannte Proxy-Methoden. Benthische Foraminiferen am Meeresboden lebende, schalentragende Einzeller spielen dabei eine wichtige Rolle. Die Häufigkeit einzelner Arten wird durch die Intensität von Bodenströmungen und der von ihnen transportierten Nährstoffe bestimmt. Diese Arten treten besonders häufig in sogenannten Contourit-Systemen großflächigen Sedimentablagerungen unter dem Einfluss permanenter Bodenströmungen auf. Nachdem die Schalen dieser Organismen nach dem Tod in den Meeresboden eingebettet werden und erhalten bleiben, hat man ihre Häufigkeiten in fossilen Sedimenten zur Rekonstruktion vonMeeresströmungen entlang des Kontinentalhangs der Iberischen Halbinsel verwendet. Neue Daten des Antragstellers Dr. Patrick Grunert (Karl-Franzens-Universität Graz) aus Proben von Expedition 339 des International Ocean Drilling Program (IODP) entlang der Iberischen Halbinsel legen allerdings nahe, dass die unkritische Anwendung dieser Methode problematisch ist. Der Vergleich lebender und fossiler Foraminiferenfaunen zeigt etwa, dass bestimmte Schalen während der Einbettung in das Sediment durch Lösungsvorgänge verlorengehen. In instabilen Gebieten des Kontinentalhangs kommt es außerdem zum regelmäßigen Eintrag von Schalen aus flachen Schelfgebieten, die zusätzlich die fossilen Häufigkeiten verändern. Schließlich ist die Anwendbarkeit der Proxy-Methode in Gebieten jenseits der Iberischen Halbinsel weitgehend unerforscht. Das vorgeschlagene Projekt soll daher auf breiter Basis diese Problemfelder und damit verbundenen Prozesse erstmals genau untersuchen, Lösungsansätze finden, und die letztendlich die Proxy-Methode grundlegend verbessern. Zwei Hauptziele werden im Projekt verfolgt. Erstens soll das Studiengebiet über die Iberische Halbinsel hinaus ausgedehnt und umfangreiches neues Probenmaterial aus verschiedenen strömungs-beeinflussten Gebieten im Atlantischen Ozean gesammelt werden. Anhand von Oberflächenproben können so zum ersten Mal Verbreitungsmuster großflächige statistisch erfasst werden, und der Einfluss von Strömungsmustern verschiedener Breitengrade auf einzelne Foraminiferenarten untersucht werden. Die Dokumentation regionaler und großflächiger Verbreitungsmuster wird die universelle Anwendbarkeit der Proxy-Methode sicherstellen. Zweitens sollen durch den Vergleich von Oberflächenproben und fossilen Proben aus Sedimentkernen erstmals jene Einflussfaktoren und Prozesse genau untersucht werden, die die Anwendbarkeit der Proxy- Methode negativ beeinflussen können und bisher nicht berücksichtigt wurden. Dazu gehören der Verlust von Schalen bei der Einbettung in das Sediment und der Eintrag von Foraminiferenschalen aus anderen, meistens Flachwassergebieten. Unter Berücksichtigung dieser Faktoren sollen außerdem neue innovative Methoden entwickelt und getestet werden, die die Verlässlichkeit der Proxy-Methode sicherstellen. Durch die erfolgreiche Durchführung des Projekts wird eine stark verbesserte Proxy-Methode für die Rekonstruktion von Meeresströmungen zur Verfügung stehen. Sie ist einfach anwendbar, zeit- und kostengünstig, und wird letztendlich auch entscheidend zu einem besseren Verständnis der Beziehungen zwischen Meeresströmungen und Klimasystem beitragen können.