MArine radioCArbon Reservoir Alter (MARCARA)
Förderer: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG)
Förderkennzeichen (FKZ):
Kostenstelle:
Projektlaufzeit: 01 Juli 2022 - 30 Juni 2025
Antragsteller: Prof. Dr. Gerrit Lohmann | Dr. Martin Butzin | Prof. Dr. Edouard Bard
Wir rekonstruieren die Verteilung des Radiokarbons an der Meeresoberfläche mit beispiellosem zeitlichem und räumlichem Auflösungsvermögen und simulieren sie mithilfe eines neuartigen, mehrskaligen Klima-Radiokarbonmodells. Dies ermöglicht die Korrektur von marinen Daten und die Prüfung von Hypothesen zu abrupten Klimaveränderungen während der letzten Eiszeit.
Der Marine Reservoir Effect in C-14 ist ein Phänomen, das als Proxy für mehrere klimabezogene Parameter fungiert. Dennoch ist der MRE in vielen Regionen der Welt immer noch wenig erforscht, was unser Verständnis des globalen Kohlenstoffkreislaufs und seiner Reaktion auf den Klimawandel einschränkt. Indem sie die hochmodernen Einrichtungen der gastgebenden Institutionen nutzen, werden die Ermittler in der Lage sein, hochwertige Daten zu generieren, die in dieser Phase tiefgreifender Klimaveränderungen dringend benötigt werden. Tatsächlich zielt das MARCARA-Projekt darauf ab, durch die Bereitstellung der Quantifizierung des MRE für Schlüsselstandorte in den Hauptozeanbecken eine langanhaltende Lücke in der Radiokohlenstoffforschung zu schließen. Das Projekt kombiniert sowohl experimentelle Daten, die im Labor erworben wurden, als auch numerische Modellierung, was eine leistungsstarke Kombination darstellt, die die Ergebnisse des Projekts stärken wird. Diese Art des Ansatzes wurde bereits erfolgreich in der Klimaforschung eingesetzt und bleibt entscheidend für das Verständnis der Klimaentwicklung in verschiedenen Zeitskalen. Mit Fokus auf die letzte Enteisungsphase, die eine Schlüsselperiode für das Verständnis des Erdklimasystems ist, handelt es sich um ein ehrgeiziges Projekt, das das Potenzial hat, unser Wissen über das Klimasystem zu erweitern und neue Forschung in einer Vielzahl von Themenbereichen anzuregen, angefangen bei Archäologie und Kulturerbe bis hin zu den Geowissenschaften. Durch die Bereitstellung dieser Daten wird das MARCARA-Projekt voraussichtlich einen positiven Einfluss auf die Radiokarbon-Gemeinschaft haben und dazu beitragen, die Mechanismen bei Klimavariationen in der Vergangenheit zu entschlüsseln.
(a) Atmosphärische Radiokohlenstoffkonzentrationen in Bezug auf F14C (das fractionierungskorrigierte und normalisierte Verhältnis von 14C zu 12C) gemäß dem Höhlenstalagmiten-Aufzeichnungsbericht der Hulu-Höhle (Cheng et al., 2018; Southon et al., 2012). Die oberen und unteren Kurven decken den Unsicherheitsbereich ab (Mittelwerte ±2σ).
(b) Ensemble-Simulationen von marinem 14C für die letzten 50.000 Jahre, erzwungen durch atmosphärisches F14C gemäß der Hulu-Höhle. Gezeigt wird der Zeitraum, in dem die 14C-Datierung nicht weiter durch kontinuierliche 14C-Aufzeichnungen von Baumringen eingeschränkt ist.
(c) Entsprechende Ensemble-Simulationen von marinem 14C, ausgedrückt als 14C-Alter im Verhältnis zur zeitgenössischen Atmosphäre (das marine Reservoiralter); die Werte werden zwischen 50°N und 50°S gemittelt. CS, GS und PD bezeichnen verschiedene Ozeanzustände mit schwacher, mittlerer und starker Umwälzung (Butzin et al., 2020).
(d) Simuliertes marine Reservoiralter für das Letzte Glazialmaximum; gezeigt ist der Ensemble-Median der transienten Simulationen. Gefüllte Kreise sind auf Foraminiferen basierende marine Reservoiralter, die von Skinner et al. (2017) zusammengestellt wurden.
Mehr Informationen über MARCARA
Zitate
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Butzin, M. Köhler, P., Lohmann, G.: Prospects and limitations of marine radiocarbon simulations in (paleo) climate studies 24th Radiocarbon and the 10th Radiocarbon & Archaeology Conferences, Zürich, 11 – 16 September 2022 (invited talk)
Butzin, M., Köhler, P., Völker, C., Ye, Y., and Lohmann, G.: How accurate are marine Δ14CDIC modelling approaches?, EGU General Assembly 2023, Vienna, Austria, 23–28 Apr 2023, EGU23-1481, https://doi.org/10.5194/egusphere-egu23-1481, 2023 (talk).