R09: Das Klima und der Ozean



Wie beeinflusst der Ozean Klima und Umwelt im Übergang zu Warmzeiten?

Im Forschungsfeld „Das Klima und der Ozean“ untersuchen Geophysiker, Biogeochemiker, Paläoozeanographen und Klimamodellierer die Rolle des Ozeans in der erdgeschichtlichen Vergangenheit mit großen Klima- und Umweltveränderungen. Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler analysieren Schlüsselprozesse und Wendepunkte im Klimasystem und ziehen Rückschlüsse für den Ozean bezogen auf den globalen Klimawandel.

 

Es werden beispielhaft vergangene Perioden mit starken Klima- und Umweltveränderungen untersucht, mit dem Ziel, Muster zu entdecken, die als mögliche Antwort des Ozeans auf den anthropogenen Klimawandel dienen könnten. Dabei wird das Hauptaugenmerk auf Änderungen in der dreidimensionalen Ozeanzirkulation, im marinen Kohlenstoffkreislauf, in der Dynamik der Gashydrate und geologischen Treibhausgasemissionen gelegt. Der Zeitraum der untersuchten Perioden reicht von der extremen Warmperiode im Paleozän-Eozän vor 55 Millionen Jahren (PETM) über Eiszeit-/Interglazial-Wechselperioden, das Klimaoptimum im mittleren Holozän bis zur regional beschränkten mittelalterlichen Warmzeit.

Simulationen von Erdsystem-Modellen auf Hochleistungsrechnern werden mit geophysikalischer Feldarbeit zu modernen Analogen geologischer Treibhausgasaustritte und mit hochauflösenden Analysen sedimentologischer und paläozeanographischer Proxies kombiniert, um die relevanten Ozeanprozesse in erdgeschichtlichen Phasen mit Klimaerwärmung zu bestimmen.

Zentrale Themen sind:

  • Wie beeinflusst die dreidimensionale Ozeanzirkulation die globale Erwärmung?
  • Wie reagiert der globale Kohlenstoffkreislauf auf Klimaerwärmungen bei unterschiedlichen Randbedingungen?
  • Wie bedeutsam waren die natürlichen Treibhausgasemissionen als Antrieb für Umweltveränderungen während des Paleozän-Eozän-Temperaturmaximums?




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