MIO:TRANS - Nährstoffkreisläufe im Miozänen Indischen Ozean

Der indische Monsun ist eines der einflussreichsten Wettersysteme der Erde. Seine saisonalen Winde bringen Regen in eine der bevölkerungsreichsten Regionen der Welt. Neben saisonalen Niederschlägen haben die Monsunwinde noch eine weitere Wirkung auf den Indischen Ozean: Vor der Küste der Arabischen Halbinsel verdrängen sie Wasser an der Meeresoberfläche. Dadurch steigen Wassermassen aus den Tiefen des Ozeans auf. Dieser Auftrieb nährstoffreicher Tiefenwässer entlang der Küste des Oman macht dieses Gebiet zu einer der produktivsten Regionen der Weltmeere. Diese Zone hoher Primärproduktivität ist somit ein direkter Ausdruck der Monsunwinde und der Nährstoffsättigung des aufsteigenden Tiefenwassers. Jede Veränderung dieses Systems – zum Beispiel der Klimawandel – hätte massive Auswirkungen auf das Meeresökosystem in der Region. Maßgeblich ist hier die Verringerung des Temperaturgefälles zwischen Äquator und Südpol, die eng mit der Monsunwindstärke zusammenhängt.

Wir wissen darüber hinaus, dass das Zusammenspiel zwischen Monsunwinden und dem Auftrieb von nährstoffreichem Tiefenwasser über die Erdgeschichte hinweg nicht immer gleich war. Paläoklimatologische Daten aus dem nördlichen Indischen Ozean deuten darauf hin, dass diese komplexe Wechselwirkung möglicherweise oft anders organisiert war, insbesondere in Zeiten wärmeren Klimas. Das FWF-Projekt MIO:TRANS – Nährstoffkreisläufe im miozänen Indischen Ozean will daher das Zusammenspiel von Primärproduktivität und dem Auftrieb nährstoffreicher Tiefengewässer und dem Klimawandel zu untersuchen. Unser Ziel ist es daher Klima- und Primärproduktivtätsdaten aus geologischen Zeitfenstern zu genereien, die mit den erwarteten Änderungen des heutigen Klimawandels korrelierbar sind. Einige der besten Analogien für zukünftigen Klimaszenarien finden sich vor 8 bis 15 Millionen Jahren im Miozän – dem Zielintervall von MIO:TRANS.

Anhand mikroskopischer Fossilien und geochemischer Informationen, die in ihren Skeletten und den Sedimenten eingeschlossen sind, wird MIO:TRANS windgetriebenen Auftrieb nährstoffreicher Wassermassen mit den Nährstoff- und Energieflüssen im Indischen Ozean während des Miozäns erforschen. Diese Ziele werden durch das Studium eines Transsekts durch den Indischen Ozean erreicht, das sich von 30° südlicher bis 20° nördlicher breite erstreckt und das gesamt ozeanische und atmosphärische Zirkulation im Indischen Ozean erfassen kann. Weiters beleuchtet MIO-TRANS einen, in der geologischen Vergangenheit kaum erforschten, Transportweg für marine Nährstoffe durch die tieferen Wassermassen des Indischen Ozean die sich bis 1500 m Wassertiefe erstrecken. Ziel ist es mögliche Änderungen im Nährstofftransport durch diese Tiefenwässer zu erfassen, die mit den Klimaänderungen in den höheren Breiten der Südhemisphäre in Verbindung stehen.