Ozeanzirkulation und Klimadynamik

Umwelt- und Klimageschichte vor Nordost-Grönland (ECHONEG)

Kontakt: Dr. Robert F. Spielhagen

                Marc Zehnich

 

Das Vorhaben ECHONEG ("Environmental and Climate History Off North-East Greenland") zielt auf die Rekonstruktion der Umweltveränderlichkeit vor und auf Nordostgrönland während des Spätquartärs (letzte ca. 130.000 Jahre) mit bisher unerreichter zeitlicher Auflösung (Jahrzehnte bis Jahrhunderte)

Das Forschungsgebiet bei ca. 81-82°N, 7-9°W in der westlichen Framstraße ist die Haupt-Exportregion für Süßwasser und Meereis aus dem Arktischen Ozean in das Europäische Nordmeer (Abb. 1). Dieser kalte, salzarme Ausstrom im Westen und der starke Kontrast zur warmen, salzreichen nordwärts gerichteten Advektion von Atlantikwasser im Osten sorgen für ozeanische Bedingungen, die zur Bildung dichter oberflächennaher Wassermassen führen, die in die Tiefe absinken und somit die atlantische meridional ausgerichtete Zirkulation und Tiefenwasserbildung (AMOC) ermöglichen. Computermodellierungen und geologische Forschungsergebnisse haben gezeigt, dass das genannte System hochsensibel auf eine zusätzliche Süßwasserzufuhr regiert und dadurch während des letzten Glazial-Interglazial-Zyklus mehrfach geschwächt oder sogar gestoppt wurde. Gegenwärtig ist es vom verstärkten Süßwasserausstrom aus der Arktis bedroht, eingeschlossen das Schmelzwasser vom grönländischen Eisschild.

 

Umweltrekonstruktionen anhand von Sedimentkernen

Die Ziele des Vorhabens betreffen eine Rekonstruktion des arktischen Süßwasserexports und der Eisbedeckung, ihr Bezug zur Advektion von Atlantikwasser, potenzielle Verbindungen zwischen AMOC-Abschwächungen und extremen Süßwasserereignissen (z.B. während der Jüngeren Dryas-Periode), und die Veränderlichkeit der Vereisung von Nordgrönland im Spätquartär. Zum Erreichen der Ziele wurde ein Multiproxy-Ansatz gewählt, der sedimentologische, mikropaläontologische, isotopische und organisch-geochemische Methoden nutzt. Erste Ergebnisse zeigen, dass eine Auflösung von Jahrzehnten bis Jahrhunderten erreicht werden kann, die weit besser ist als die bisheriger Arbeiten in diesem Seegebiet. Die Ergebnisse bilden die Veränderlichkeit von Eisbedeckung und Süßwasserzustrom, Salzgehalt und Temperatur, ozeanischer Schichtung und Primärproduktion sowie der Vereisung an Land in einem Gebiet ab, das schnell und eng mit dem globalen Klima interagiert. Sie werden unser Verständnis der arktischen Land-Ozean-Eis-Klima-Verknüpfungen und ihrer Konsequencen signifikant verbessern, eingeschlossen der dramatische arktische Erwärmungstrend in den letzten ca. 150 Jahren.

 

Kooperation: Alfred-Wegener Institute Helmholtz Centre for Polar and Marine Research

Finanzierung: 01/2017 - 12/2019 durch die Deutsche Forschungsgemeinschaft (Projekt SP 526/5-1)

Abb. 1: Karte der Framstraße zwischen Grönland und Svalbard. Rote und weiße Pfeile zeigen den Einstrom von warmem Atlantikwasser bzw. den Export von Meereis aus dem Arktischen Ozean. Die weiße gestrichelte Linie markiert die sommerliche Meereisgrenze (langjähriges Mittel). Rote Quadrate und gelbe Kreise markieren die Entnahmepositionen von Sediumentkernen, die im ECHONEG-Projekt untersucht bzw. zur Korrelation und zum Vergleich genutzt werden.