Das Projekt "Teilprojekt: Einfluss von dem Indonesischen Durchstrom auf der Biochronologie von Nordwest Australien während des Pliozäns" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Universität Hamburg, Fachbereich Geowissenschaften, Institut für Geologie durchgeführt. Im Rahmen der 'International Ocean Discovery Program (IODP) Expedition 356' (Aug-Sep 2015) wurden entlang eines Transekts über den oberen Kontinentalhang und Schelf nordwestlich von Australien (Perth Becken, Northern Carnarvon Becken, Roebuck Becken) sieben Kerne gebohrt. Das übergeordnete Ziel der Exp. 356 war die Entwicklung des Indonesischen Durchstromes (Indonesian Throughflow = ITF) seit dem Pliozän zu untersuchen. Der ITF ist ein wesentlicher Bestandteil der globalen thermohalinen Zirkulation und treibt den nach Süden strömenden Leeuwin Strom an. Es wird vermutet, dass der ITF einen großen Einfluss auf das Einsetzen der Trockenheit in Australien und den Indonesisch-Australischen Monsun hatte. Obwohl sich die Bohrlokationen heute im Flachwasser befinden, herrschten im Pliozän pelagische Bedingungen, da durch tektonische Senkung ein offenes marines Becken im späten Miozän entstanden war. Die Lage der Bohrlokationen im Ausstrombereich des ITF ist ideal, um Veränderungen des ITF seit dem frühen Pliozän zu untersuchen. Frühere Arbeiten aus dem Maritimen Kontinent und dem offenen Indischen Ozean westlich von Australien haben gezeigt, dass signifikante Veränderungen im ITF während des Pliozäns auftraten. Änderungen im ITF wurden jedoch bislang nicht im unmittelbaren Ausstrombereich des ITF erforscht. Die während der Exp. 356 erbohrten Sedimente ermöglichen den direkten Einfluss dieser Veränderungen im ITF auf das Klima in Australien zu untersuchen. Das Ziel dieses Projektes ist es die Biochronologie im östlichen Indischen Ozean zu verbessern, um die folgenden Hypothesen zu testen: a) die Biochronologie im östlichen Indischen Ozean war identisch mit der des äquatorialen Pazifiks bis zum mittlere Pliozän (3.3 Ma); b) die Pliozäne Entwicklung der Biogeographie von flach- und tief-lebende Foraminiferen war unterschiedlich während des Pliozäns wegen der tektonischen Änderungen des ITF. Dazu soll anhand stabiler Sauerstoffisotope benthischer Foraminiferen ein hochpräzises Altersmodell mit orbitaler Auflösung für das Zeitintervall frühes Pleistozän-Pliozän (1.8-5 Ma), über den Vergleich mit den d18O Daten des benthischen Foraminiferen 'LR04 stacks', erstellt werden. Dieses Altersmodell bildet die Basis um das Vorkommen von planktischen Foraminiferenarten zeitlich einzuordnen und um die Biostratigraphie nach planktischen Foraminiferen für den Indischen Ozean zu verbessern. Die biostratigraphischen Alter wichtiger planktischen Foraminiferenarten die im Indischen Ozean angewendet werden, stammen bisher jedoch entweder aus dem Atlantik oder dem Pazifik und weisen erhebliche Unterschiede von mehreren hunderttausend Jahren zwischen beiden Ozeanen auf. Die IODP Bohrung U1463 wurde zum Testen dieser Hypothesen ausgewählt. Die Lage der IODP Bohrung U1463 ist ideal, da sie im unmittelbaren Ausstrombereich des ITF liegt und aufgrund eines geringen terrigenen Eintrags während des frühen Pleistozän-Pliozän (1.8-5 Ma) reich an planktischen Foraminiferen ist.
Das Projekt "Sub project: The late Miocene to Pliocene constriction of the Indonesian Gateway and its impact on ocean circulation and climate" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Helmholtz-Zentrum für Ozeanforschung Kiel (GEOMAR), Forschungsbereich 1: Ozeanzirkulation und Klimadynamik, Forschungseinheit Paläo-Ozeanographie durchgeführt. Our studies focus on the Miocene to Pliocene closure of the Indonesian Gateway and its impact on changes in global ocean circulation and climate. The constriction of the Indonesian Gateway led to the formation of the modern W-Pacific warm water pool and changed ocean circulation from a predominantly latitudinal to a meridional flow. In particular, we will examine the progressive reduction of the Indonesian Throughflow within the time period from -8 to ca. 2.4 Ma and test the hypothesis of Cane and Molnar (2001) that the early Pliocene constriction of the Indonesian Gateway might have triggered the onset of the Northern Hemisphere Glaciation (NHG). According to general circulation models, the reduction in the Indonesian Throughflow should have led to (1) a surface cooling of the Indian Ocean, (2) a strengthened meridional heat transfer from the tropics to the Southern Ocean via an intensified East Australian Current, and (3) a weakening of the Leeuwin Current on the western side of Australia. Four DSDP/ODP Sites were selected to investigate these proposed changes: Site 756 (214) from the tropical east Indian Nürnberg/Tiedemann: Indonesian Gateway Ocean, Site 763 below the Leeuwin Current, and Sites 580 and 1172 within the influence of the East Australian Current. The combined measurement of planktic foraminiferal Mg/Ca and 51SO will allow to reconstruct sea-surface (subsurface) temperatures, thermocline depth and salinities at a temporal resolution for the Miocene/Pliocene time slice not yet available, and will allow to decipher hydrographic changes during the constriction of the Indonesian Throughflow.
Das Projekt "Teilprojekt: Aragonit-Schlamm, Ooide und Riffe: Neogene bis quartäre Karbonatsedimentation auf dem Nord-West Schelf von Australien" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Universität Kiel, Institut für Geowissenschaften, Arbeitsgruppe Paläontologie,Historische Geologie durchgeführt. Der Nord-West Schelf von Australien (NWS) bildet eine sich distal versteilende Karbonat-Rampe, die in ihrer Größe den Karbonatsystemen der Bahamas oder des Persischen Golfs entspricht und somit einen wichtigen Beitrag zum Verständnis älterer Rampensysteme liefern kann. Der NWS erstreckt sich von ca. 13 Grad bis 21 Grad S und liegt am Übergang von den Tropen zu den Subtropen. Die Karbonatsedimentation auf dem Schelf ist stark von der regionalen Ozeanographie abhängig, die durch den südwärts gerichteten, warmen, niedrig salinaren Leeuwin-Strom und den Indonesischen Durchfluss bestimmt wird. Die heutige Sedimentverteilung am Meeresboden ist gut dokumentiert. Erkenntnisse zur neogenen bis pleistozänen Sedimentabfolge sind dagegen auf Informationen von Bohrklein und geophysikalischen Daten beschränkt. Die IODP Expedition 356 erbohrte 2015 den Kontinentalrand des zentralen und südlichen NWS, um dessen Ablagerungsgeschichte vom Miozän bis heute zu untersuchen. Die gewonnenen Daten erlauben zum ersten Mal eine Integration zwischen Kernmaterial und seismischen Untersuchungen mit dem Ziel regionaler sowie detaillierter geomorphologischer Untersuchungen des Karbonat-Systems. Innerhalb des Projektes werden wir: 1) überprüfen, ob sich im Gegensatz zur 'highstand shedding' Theorie auf dem NWS aragonit-reiche 'lowstand wedge' Systeme ausbilden; 2) die Umweltbedingungen analysieren, die zur Ablagerung von Ooiden und Peloiden auf dem NWS führten; 3) mit Hilfe einer am Kern kalibrierten, seismischen und sequenzstratigraphischen Interpretation die Kontrollfaktoren für die Entwicklung und das spätere Ertrinken des miozänen Riffsystems analysieren.
Das Projekt "Teilprojekt: Spätpleistozäne Isotopenstratigraphie und Paläoproduktivität der Great Australian Bight (182): Die paläoozeanographische Entwicklung des südaustralischen Kaltwasser-Karbonat-Randes" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Universität zu Kiel, Institut für Geowissenschaften, Arbeitsgruppe Marine Mikropaläontologie durchgeführt. Hochauflösende stabile Isotopenkurven benthischer Foraminiferen aus spätpleistozänen Sedimenten des Great Australian Bight (ODP Leg 182) sollen ein stratigraphisches Gerüst für die Rekonstruktion der paläoozeanographischen Entwicklung des Kaltwasser-Karbonatrandes Südwestaustraliens bilden. Hauptziel der Untersuchungen ist die genaue zeitliche Erfassung von Änderungen des Meeresspiegels, der Produktivität und der Intensität des Leeuwin Current. Die stabilen Isotopenanalysen sollen an außerordentlich gut erhaltenen autochthonen epibenthischen Foraminiferen aus einer kontinuierlichen Sedimentabfolge eines zyklisch aufgebauten Bryozoen-Mound-Komplexes durchgeführt werden. Zur Kontrolle des Altersmodells sollen im Oberteil der Abfolge AMS 14C-Analysen durchgeführt werden. Die Zusammensetzung der benthischen Foraminiferengemeinschaften soll zusätzlich als Proxy für Kohlenstofffluß, Paläoproduktivität und Strömungsintensität (Anteil der Suspensionsfresser) eingesetzt werden. Da der Leeuwin-Current ein wichtiges paläoozeanographisches Bindeglied zwischen der tropischen Zirkulation des pazifischen Warmwater-Pool, dem 'Indonesian Throughflow' und dem Southern Ocean bildet, kann eine Korrelation der geplanten Untersuchungen mit entsprechend hochauflösenden Daten aus dem tropischen Bereich (z.B. südchinesisches Meer, Leg 184 und Sonne 95, 115 und 140-Fahrten) wesentlich zum Verständnis der Paläoozeanographie der Indo-Pazifischen Ozeanpassagen beitragen.