EEM

Projekt EEM

Untersuchung des Einflusses von Veränderungen der Erdbahn auf das globale Klima
Dauer des Projektes : 2002 - 2006
Projektleitung : Prof. Ulrich Cubasch Email Phone ++49-30-838-71217 (FAX 71160)
Mitarbeiter : Dr. Frank Kaspar EMail Phone++49-30-838-71121
Beschreibung des Projektes
Unsere jetzige Warmzeit, das Holozän, dauerte bislang ca. 11.500 Jahre. Keine der anderen quartärzeitlichen Warmzeiten dauerte länger als 15.000 Jahre, manche nur 7000 Jahre. Der Übergang von der Warm- zur nachfolgenden Kaltzeit erstreckte sich über 5000 Jahre, gekennzeichnet durch einen Rückgang der Wintertemperaturen bis zu 10 Grad-C und 4 Grad-C für die Sommertemperaturen. Abrupte Klimastürze oder kurzfristige Anomalien während dieser Übergangszeit sind bislang noch nicht untersucht worden.
  • Die Teilprojekte dieses Forschungsverbundes benutzen höchstauflösende Geoarchive, die z.T. Jahresauflösung, in jedem Fall aber Auflösung von Jahrzehnten ermöglichen. Klimaanzeiger sind Pollen, atmosphärischer Staub oder stabile Isotope, die eine Funktion der Atmosphärentemperatur und Niederschlagsintensität sind.
  • Die aus den Geoarchiven gewonnenen Zeitreihen werden mit Zeitreihen der Klimavariabilität aus zeittransienten Computersimulationen gekoppelter Atmosphären-Ozean-Modelle verglichen.
  • Mögliche Abweichungen der rekonstruierten Klimageschichte von der simulierten Klimageschichte werden für die Weiterentwicklung der Modelle benutzt, bis alle Prozesse verstanden und erfasst sind, so dass die Modelle zuverlässig die zu erwartenden Klimaänderungen auch am Ende unserer Warmzeit wiedergeben. Die Synthese aller neun Teilprojekte wird zu einer Vorhersage der natürlichen Klimavariabilität und Verfügbarkeit von Wasser während des Endes der heutigen Warmzeit eingesetzt.
Ziele des Projektes
Die rekonstruierenden Paläoklimagruppen werden mit Hilfe von Transferfunktionen (z.T. schon entwickelt im BMBF-KIHZ Programm) höchstauflösende Zeitreihen der Klimavariabilität, wie sie tatsächlich stattgefunden hat, entwickeln, um folgende Fragen zu beantworten:
  • Wie lange dauerten vergangene Warmzeiten im Vergleich zu der Dauer von 11.500 Jahren unserer heutigen Warmzeit?
  • War die Dauer der Warmzeiten in verschiedenen Regionen der Nordhemisphäre gleich lang?
  • Gab es innerhalb der Warmzeiten (z.B. im Eem vor 120.000 Jahren) abrupte Kälteanomalien?
  • Wie schnell erfolgte der Übergang von einer Warmzeit zur nachfolgenden Kaltzeit?
  • Wie gross waren die absoluten Werte der Klimaverschlechterung in der Übergangsphase?
  • Welchen Einfluss hatte die Abkühlung auf Vegetation und Ökosysteme?
Die modellierenden Paläoklimagruppen werden eine ganze Modellhierarchie (entwickelt im BMBF-KIHZ Programm) einsetzen, um die physikalischen Prozesse aufzuspüren, die am Ende einer Warmzeit die Geschwindigkeit und Stärke der Klimaabkühlung bestimmen. Insbesondere sollen folgende Fragen beantwortet werden:
  • Welche Prozesse und Randbedingungen führen dazu, dass ein stabiles warmes Klima plötzlich in eine Abkühlungsphase umschlägt?
  • Sind die bestehenden Computermodelle derzeit schon in der Lage, die Abkühlungsphase exakt vorherzusagen?
  • Was sind die ersten Anzeichen einer Abkühlungsphase?
  • Welche Rolle spielt die solare Insolation im Vergleich zu internen Klimaprozessen während des Überganges aus einer stabilen Warmphase in die nachfolgende Kaltzeit?
Beide Paläoklimagruppen sollten am Ende der Studie in der Lage sein vorherzusagen, wann unsere noch andauernde Warmzeit ihr wahrscheinliches Ende finden wird und wie die Klimavariabilität und die Verfügbarkeit von Wasser in der Übergangsphase aussehen wird.

Ergebnisse und Links

Dieses Projekt wurde im Rahmen des DEKLIM-Förderprogramms des BMBF durchgeführt.
Weitere Projektinformationen können unter http://www.uni-mainz.de/FB/Geo/Geologie/sedi/Deklim/deklim-projects.html aufgerufen werden.