Das Projekt "The role of the East Greenland Current in the mid to late Holocene North Atlantic climate variability" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Leibniz-Institut für Ostseeforschung durchgeführt. Variations in the strength of arctic freshwater export via the East Greenland Current (EGC) can affect thermohaline circulation and the strength of the Subpolar Gyre and, therefore, can modulate the northward heat transport in the North Atlantic Ocean. To assess the role of the EGC in the mid to late Holocene North Atlantic climate variability, its palaeoceanographic history and spatial extent will be studied at three key sites; two sites in the EGC core (Foster Bugt and Nansen Trough) and one site in the Subpolar Front area (SPF; Reykjanes Ridge). For the first time, palaeoceanographic data sets, spanning the last 6000 years, for the EGC core will be produced at a multi-decadal to centennial time scale. A multi-proxy approach, combining foraminifera, diatom, dinoflagellate as well as stable isotope, trace element (Mg/Ca) and IP25 analyses on the same sample set will be performed in close collaboration with national and international project partners. The proposed reconstructions will be linked to marine and terrestrial high-resolution studies from the North Atlantic Drift, the West Greenland Current, the Fram Strait, the Baltic Sea and continental Europe, in order to investigate the timing (in-phase/out-of-phase) of mid to late Holocene climatic oscillations in the different regions. Reconstructing the role of the EGC at high resolution will increase our understanding of trigger mechanisms underlying natural mid to late Holocene climate variability in the North Atlantic region.
Das Projekt "C3: Fernerkundung der jozeanischen Konvektion in der Grönlandsee und ihrer Variabilität" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Universität Hamburg, Zentrum für Meeres- und Klimaforschung, Institut für Meereskunde (IfM) durchgeführt. The Shelf Sea Oceanographers division in cooperation with the Remote Sensing division of the IfM are using computer models, field experiments and remote sensing methods to investigate the freshwater surface layer in the Greenland Sea. The main objective of the Research Project SFB 512 is to identify the causes of the time-space variation of the freshwater surface layer. Our research to date suggests that a local absence of the freshwater layer may be a decisive factor enabling oceanic thermal convection to occur, and thereby the renewal of oceanic intermediate and deep water. The subtasc of the department of 'Shelf Sea Oceanography' to identify possible hydrodynamic mechanisms that dominate the freshwater import from the East Greenland Current into the Greenland Sea. The mesoscale dynamic of the freshwater surface layer should be investigated by numerical process studies.
Das Projekt "Basales Schmelzen im Grönlandischen Eisschelf und die Auswirkungen auf Meeresspiegelschwankungen" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Universität Bremen, Institut für Umweltphysik, Abteilung Ozeanographie durchgeführt. Basales Schmelzen der Eisschelfe Grönlands (GrIS) ist einer der Hauptquellen für den GrIS Masseverlust und für den Meeresspiegelanstieg. Darüber hinaus ist das beschleunigte Abschmelzen in den letzten 20 Jahren auch durch den Einstrom von wärmerem Wasser in die Fjorde verursacht. Die basalen Abschmelzraten sind jedoch unsicher und offene Fragen bestehen bezüglich der relevanten Prozesse in den Fjorden, und wie viel und wie das Schmelzwasser aus den Fjorden in den Randstrom und weiter in den offenen Ozean gelangt. Diese Unsicherheiten können in Klimamodellen zu Fehlern in der zukünftigen Rolle des Schmelzwassers für die Zirkulation und Wassermassen Verteilung und somit zu Fehlern in der Projektion des regionalen Meeresspiegels führen. Bis jetzt gibt es nicht genügend geeignete Messungen, um Schmelzwasser im Inneren des Ozeans zu quantifizieren und die Pfade zu identifizieren. Wir beantragen hier die Messung von Helium und Neon Verteilungen um zu verfolgen wo und wie viel Schmelzwasser aus GrIS in den Randstrom und ins Ozeaninnere gelangt. Dazu wird eine Prozessstudie am 79N Gletscher durchgeführt sowie Messungen im Randstrom und im Inneren der Labradorsee. Die Ziele sind: (i) Abschätzung der basalen Schmelzwasseranteile im Nah und Fernfeld des 79N Gletschers, und der Menge an Schmelzwasser, die in den Randstrom befördert wird, (ii) Berechnung der Anteile an Schmelzwasser, die aus dem Randstrom in die Labradorsee gelangen, einer der Schlüsselregionen für die Atlantische Meridionale Umwälzbewegung, Abschätzung der Zunahme seit Anfang 2000, (iii) Auswertung von hochauflösenden Modellläufen die mit basalen Schmelzwasserquellen versehen wurden, um die Verteilung des Schmelzwassers und die beteiligten Prozesse zu analysieren und um (iv) die Auswirkungen der zunehmenden Schmelzraten auf die Entwicklung des regionalen Meeresspiegels im subpolaren Nordatlantik abzuschätzen.
Das Projekt "Veränderungen des Süßwassers im westlichen Europäischen Nordmeer" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Alfred-Wegener-Institut Helmholtz-Zentrum für Polar- und Meeresforschung durchgeführt. The goal of this project is to capture and analyse fluctuations of the fresh water in the western Nordic Seas and to understand the related processes. The East Greenland Current in the Nordic Seas constitutes an important conduit for fresh water exiting the Arctic Ocean towards the North Atlantic. The Arctic Ocean receives huge amounts of fresh water by continental runoff and by import from the Pacific Ocean. Within the Arctic Ocean fresh water is concentrated at the surface through sea ice formation. The East Greenland Current carries this fresh water in variable fractions as sea ice and in liquid form; part of it enters the central Nordic Seas, via branching of the current and through eddies. It controls the intensity of deep water formation and dilutes the water masses which result from convection. The last decades showed significant changes of the fresh water yield and distribution in the Nordic Seas and such anomalies were found to circulate through the North Atlantic. In this project the fresh water inventory, its spatial distribution and its pathways between the East Greenland Current and the interior Greenland and Icelandic seas shall be captured by autonomous glider missions. The new measurements and existing data will, in combination with the modeling work of the research group, serve as basis for understanding the causes of the fresh water variability and their consequences for the North Atlantic circulation and deep water formation.
Das Projekt "Sub project: Evolution of Pliocene paleoceanography in the subpolar Atlantic during the onset of Northern Hemisphere Glaciation (NHG) NOW MODIFIED TO: Mid-Pliocene evolution of Mediterranean Outflow Water (MOW) and its salt discharge to the Northeast Atlantic during the onset of major NHG" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Christian-Albrechts-Universität zu Kiel, Sektion Geowissenschaften, Institut für Geowissenschaften durchgeführt. In the Labrador Sea deep-reaching convection cells presently form Upper North Atlantic Deep Water and govern - together with deepwater sources in the Nordic Seas - the strength of North Atlantic thermohaline circulation (THC) and the related heat transport to northern high latitudes. This convection is highly sensitive to freshwater disturbances induced by meltwater from the Greenland and (glacial) Laurentide ice-sheets and makes this sea a key area to study past climate change. For example, large-amplitude, millennialscale variability in North Atlantic climate in the Pleistocene was intimately linked to ice-sea interaction in the subpolar northwest Atlantic and to changes in Labrador Sea Water formation. Three hypotheses need to be tested to arrive at a better understanding of the role of Labrador Sea paleoceanography during the Late Pliocene onset of Northern Hemisphere Glaciation (NHG) and coeval closure of the Central American Seaway, promoting heat, salt, and moisture transport to northern high latitudes: i) Increased Late Pliocene precipitation in northern Eurasia has led to enhanced freshwater export from the Arctic Ocean to the North Atlantic via the East Greenland Current (EGC) and weakened North Atlantic THC, thus accelerated NHG; ii) Deepwater formation in the Labrador Sea was dominant during less severe Late Pliocene glacials; iii) Millennial-scale climate variability was confined to times of enlarged ice-sheets advancing over northwest Atlantic shelves. We propose to reconstruct the evolution of EGC and LSW at IODP Site U1307 over the onset of NHG (3.3-2.6 Ma) by means of foraminiferal Mg/Ca and stable-isotope records with submillennial time resolution. Precise age control for the well preserved, continuous Late Pliocene sediment section at Site 1307 will also contribute to a Leg-303 Shipboard Party s general objective, that is to generate a chronostratigraphic framework for North Atlantic climate variability.
Das Projekt "Teilprojekt E02: Niederfrequente Variabilität von Zirkulation und Hydrographie im System Arktischer Ozean / Europäisches Nordmeer - eine Bilanz" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Alfred-Wegener-Institut Helmholtz-Zentrum für Polar- und Meeresforschung - Fachbereich Klimawissenschaften durchgeführt. Der Ostgrönlandstrom transportiert Eis und Frischwasser aus dem Arktischen Ozean durch das europäische Nordmeer in den Nordatlantik. Auf dem Weg geht ein Teil des Volumens an die zentrale Grönlandsee verloren und trägt dort zur Bildung der Ausgangswassermassen bei, welche durch Konvektion in mittlere bis große Tiefen gelangen. Die Wassermassen aus mittleren Tiefen und aus dem Ostgrönlandstrom bilden zusammen die Wassermassen, welche die Grönland-Schottland-Schwelle überströmen. Unser Ziel ist es, zu verstehen, wie Veränderungen in den Ausströmen des europäischen Nordmeers mit gemessenen Veränderungen im Ostgrönlandstrom korreliert sind. Hierfür werden eine Reihe von in-situ Beobachtungen sowie Modellsimulationen durchgeführt. Beobachtungen: Durch eine Reihe von verankerten Geräten wird der Frischwassertransport auf dem ostgrönländischen Schelfe sowie der Transport von Overflow-relevanten Wassermassen über dem Kontinentalabfall bei 74 Grad N gemessen. Diese Messungen sind eingebettet in ein System hydrographischer Schnitte bei 75 Grad N sowie 79 Grad N und 68 Grad N. Sie werden ergänzt durch den Einsatz profilierender ARGO-drifter, um die Einmischung von Wassermassen aus dem Ostgrönlandstrom in den Grönlandseewirbel, in dem Konvektion stattfindet, zu erfassen. Modellsimulationen: Es wird die NAOSIM-Modellhierachie benutzt, um durch Analysen von Hindcast-Simulationen eines Grad -Modells die Eigenschaften und Produktionsraten der Ausgangswassermassen für die dichten Overflows zu bestimmen. Für die Untersuchung der Rolle von Instabilitäten beim Austausch von Wassermasseneigenschaften über die Frontalzonen des Nordmeeres wird ein hochauflösendes 1/20 Grad -Modell, dass in das Grad -Modell genestet ist, eingesetzt. Es sind Sensitivitätsstudien vorgesehen, in denen u.a. die Auswirkungen veränderter Frischwasserexporte aus dem Arktischen Ozean auf das Nordmeer und den Nordatlantik untersucht werden sollen. Das Teilprojekt beschäftigt sich mit folgenden Fragen: Mit welchen Beiträgen und in welchem Verhältnis untereinander sind die Eis- und Wasser-Transporte des Ostgrönlandstroms am arktischen Frischwasser-Ausstrom beteiligt? Wie variiert der Anteil der Wassermassen des Ostgrönlandstroms, die zu den Dichteklassen der Overflows beitragen? Welche Prozesse der Umgebung beeinflussen die Variabilität der Wassermassen des Ostgrönlandstroms? In welcher Weise wirken windbedingte Zirkulationsänderungen sowie Konvektion und Vermischung über die Fronten des Nordmeeres? Inwieweit lassen sich beobachtete räumliche und zeitliche Korrelationen im System Nordmeer/Arktischer Ozean in Modellen verifizieren.
Das Projekt "Zirkulation und Ökosysteme im subpolaren und polaren Nordatlantik (Koordinatorantrag MSM2)" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Stiftung Alfred-Wegener-Institut für Polar- und Meeresforschung e.V. in der Helmholtz-Gemeinschaft (AWI) durchgeführt. Die Reise mit MS Merian setzt sich aus physikalisch-ozeanographischen und biologischen Teilen zusammen. Der erste Fahrtabschnitt (L Herminier) setzt ein französisches Langzeitprogramm zur Erfassung der atlantischen Umwälzbewegung fort (OVIDE), bei dem ein hydrographischer Schnitt mit einem umfangreichen Tracer- Programm zwischen Portugal und dem südlichen Grönland aufgenommen wird. Der zweite Fahrtabschnitt (Meincke) ist ein Beitrag zum Hamburger Sonderforschungsbereich 512, Teilprojekt Der Ostgrönlandstrom - Indikator niederfrequenter Veränderlichkeit des Ausstromes aus dem System Arktischer Ozean/Europäisches Nordmeer und zum Grundprogramm des Alfred-Wegener- Institutes zum Thema Langzeitvariabilität von Konvektion und Transporten in der Grönlandsee . Auf dem dritten Fahrtabschnitt (Freiwald) werden neben einer polarhistorischen Studie auf Spitsbergen biosedimentäre Systeme auf den Schelfen Spitzbergens analysiert um das Wissen um die rezente Klimavariabilität anhand polarer Karbonatvorkommen zu vertiefen. Im letzten Abschnitt (Schauer) werden Langzeitmessungen zum Austausch zwischen Nordatlantik und dem Nordpolarmeer durch die Framstraße und zur Ökologie der polaren Tiefsee fortgeführt.
Das Projekt "Teilprojekt C4: Der Ostgrönlandstrom - Indikator für die niederfrequente Veränderlichkeit des Ausstroms aus dem System Arktischer Ozean/Europäisches Nordmeer" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Universität Hamburg, Zentrum für Meeres- und Klimaforschung, Institut für Meereskunde (IfM) durchgeführt. Es ist das Ziel des Teilprojektes, aus gemessenen Veränderungen des Ostgrönlandstromes Einsichten in die Ursachen der Schwankungen der für die thermohaline Zirkulation des Atlantiks wichtigsten Ausstromkomponenten des Systems Arktischer Ozean/Europäisches Nordmeer zu erhalten: Dem Frischwasserausstrom und den Overflows. Nach dem bisherigen Kenntnisstand ist davon auszugehen, dass der Ostgrönlandstrom als Randstrom des Systems Arktischer Ozean/Europäisches Nordmeer bei 75Grad N alle Wassermassenkomponenten transportiert, die am Ausstrom von Frischwasser und Overflows in den Nordatlantik beteiligt sind. Weiterhin ist davon auszugehen, dass Veränderungen der Wassermassenzusammensetzung und der -transporte des Ostgrönlandstromes mit NAO- (Nordatlantischer Oszillation) -bedingten Zirkulationsschwankungen des Systems Arktischer Ozean/Europäisches Nordmeer verknüpft sind. Die Arbeiten sehen vor, mit Hilfe von verankerten Geräteketten Bestimmungen der Zusammensetzung des Ostgrönlandstromes aus Frischwasser, Eis, rezirkulierendem Atlantischen Wasser und konvektiv gebildetem Arktischen Zwischenwasser durchzuführen. Eine neu entwickelte Messanordnung von Temperatur-Salzgehaltssensoren für verankerte Messungen unter dem Eis auf dem ostgrönländischen Schelf wird dabei zum Einsatz kommen. Mit Hilfe historischer Daten von 75Grad N, der Framstraße und der Dänemarkstraße können die Messungen in die beobachtete längerfristige und großskalige Veränderlichkeit des Zirkulationssystems im atlantisch-arktischen Sektor eingebunden werden. Dazu sollen auch die Ergebnisse der Zirkulationsmodellierung in anderen Teilprojekten des SFB herangezogen werden.
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