Das Projekt "Teilprojekt 2: Globale Zeitserien von Äolischem Staub, Aridität und Humidität" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Universität Mainz, Institut für Geowissenschaften durchgeführt. Für jeden Kontinent und jeden Ozean sollen höchstaufgelöste und bestdatierte Datenreihen der Staubaktivität und der Vegetation auf einer gemeinsamen Zeitskala über die letzten 40.000 (130.000) Jahre zusammengestellt werden. Diese gemeinsame Zeitachse wird aus Stalagmit-Datierungen für jede Klimaregion separat aufgebaut und dann zu den Eiskerndatensätzen (CO2, Temperatur) und der orbitalen Insolationskurve in Bezug gesetzt. Gemeinsam können all diese Informationen zur Landoberflächenalbedo und Aridität/Humidität der PalMod Initiative als Grundlage für Validierung oder Forcing dienen. In der ersten Phase werden alle häufig zitierten Datensätze der Staub-/Lössaktivität für jeden Kontinent und Ozean aus Datenbanken und der publizierten Literatur zusammengestellt. Dabei werden insbesondere die Altersmodelle kritisch evaluiert. In vielen Fällen wird der Antragsteller direkten Kontakt mit den Produzenten der Daten suchen müssen, da Altersmodelle nur auf Basis der Erfahrung mit dem Kernmaterial (d.h. von den Erstbearbeitern) aufgebaut werden können. Neben der Zusammenstellung von Proxies zur Staubaktivität und Vegetationsbedeckung werden aus allen publizierten U/Th-Datierungen die Wachstumsphasen von Stalagmiten für die verschiedenen Klimazonen (Aridität/Humidität) zusammengestellt. Im ersten Jahr findet das 'DataMining' statt. Alle statistischen Informationen werden auf einer gemeinsamen Zeitachse in einer einheitlichen Datenmatrix zusammengeführt. Die geowissenschaftlich-klimatologische Auswertung und Interpretation und die 'modellfähigen Daten' der Trübung und Albedo wird an die Modellierergruppen weitergegeben.
Das Projekt "Experimente zur Erfassung der Klima-Information in Stalagmiten" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Universität Heidelberg, Institut für Umweltphysik durchgeführt. Ziel dieser Untersuchung ist es, anhand von Experimenten, bei denen Sinter gezüchtet werden, die Beeinflussung der Signale der stabilen Isotope von Kohlenstoff und Sauerstoff in natürlichen Karbonaten durch Reaktionskinetik, Verdunstung bei der Calcitfällung, sowie Austauschprozesse mit der Umgebung zu bestimmen. - Die Erkenntnisse aus den Laborexperimenten sollen auf rezente natürliche Stalagmiten übertragen werden und so zu einem besseren Verständnis der isotopischen Signale in fossilen Klimaarchiven dienen. Im Tropfexperiment soll Kalk unter ähnlichen Bedingungen wie bei der Stalagmitenbildung ausgefällt werden. Nachdem der Versuch aufgebaut und auf seine Funktionsfähigkeit getestet wurde, soll nun mit der Durchführung der Experimente nach oben beschriebenem Verfahren begonnen werden, wobei die für die Isotopenfraktionierung relevanten Parameter kontrolliert und gezielt variiert werden sollen. Die Einstellung und Variation folgender Parameter ist möglich: Lösungskonzentration, isotopische Zusammensetzung der Lösung, Gaszusammensetzung, Tropfgeschwindigkeit, Fallhöhe, Filmdicke und Geometrie des Probenträgers. Ähnlich wie im Experiment von Fantidis (1969) soll in weiteren Experimenten Tropfwasser an einer Rinne entlang laufen gelassen werden, was Auskunft darüber gibt, wie sich die Zusammensetzung der Lösung während des Ausfällungsprozesses ändert und wie die Isotopievariation innerhalb einer Schicht eines Stalagmiten zustande kommt. Zur Untersuchung der Auswirkung von Verdunstung auf die Isotopenzusammensetzung von Kalk kann die Luftfeuchte variiert werden. Mit Hilfe des Becherglasexperiments soll Aufschluss über den Einfluss von Reaktionskinetik gewonnen werden.