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Semester: SS 2024 

Distribution and microhabitats of living deep-sea benthic foraminifera from the Sea of Okhotsk: improving their use as paleoclimatic proxies

Projektleitung:Bubenshchikova, Natashia, Prof. Dr. rer. nat. Dirk Nürnberg
Förderer:INTAS
Laufzeit:1.3.2003 - 28.2.2004
Inhalt und Ziele:The main research objectives of the proposed study are the following:
  • to carry out quantitative analyses of living (Rose
Bengal stained) and dead benthic foraminifera for a set of sediment surface samples (12 surface sections, 96 single samples);
  • to correlate the living benthic foraminifera distribution
with the environmental parameters (bottom water dissolved oxygen content, temperature, salinity, water depth), surface sediment composition and the nutrients supply as indicated by sediment geochemistry (total organic carbon, carbonate, opal, chlorines);
  • to define the benthic foraminfera distribution within the
upper surface sediment (0-8 cm) and microhabitats (epifaunal, surface or deep infaunal) and to relate them with faunal test morphology;
  • to assess the preservation potential of benthic
foraminifera through comparison of living and dead assemblages and to analyze the taphonomical processes: carbonate dissolution, shell disintegration, bioturbation;
  • to specify the ecological preferences of benthic
foraminifera as proxies for paleoclimatic reconstructions.
Kontakt:Nürnberg, Dirk
Telefon +49 431 600-2313, E-Mail: dnuernberg@geomar.de
Publikationen:
  1. Bubenshchikova, Natalia ; Nürnberg, Dirk ; Lembke-Jene, Lester ; Pavlova, Galina:
    Living benthic foraminifera of the Okhotsk Sea: faunal composition, standing stocks and microhabitats .
    In: Marine Micropaleontology 69 (2008), S. 314-333
    Stichwörter:  [FB1/P-OZ]; Living benthic foraminifera; microhabitat; organic matter flux; oxygen minimum zone; Okhotsk Sea
    [doi>10.1016/j.marmicro.2008.09.002]

Geochemische Charakterisierung von Planktonforaminiferen in der Karibik

Projektleitung:Dr. rer. nat. Joachim Schönfeld, Prof. Dr. rer. nat. Dirk Nürnberg
Förderer:Deutsche Forschungsgemeinschaft
Mitwirkende
Institutionen:
IFM-GEOMAR
Stichwörter:Planktische Foraminiferen, Mg/Ca-Temperaturen, stabile Isotope
Laufzeit:1.12.2011 - 30.11.2014
Inhalt und Ziele:Frühere Studien von Mg/Ca Verhältnissen und stabilen Sauerstoffisotopen in Planktonforaminiferen aus karibischen Oberflächenproben zeigten eine hohe Datenvariabilität bei Jahresmittel-Temperaturen von über 26°C. Das führte zu einer substanziellen Unsicherheit bei Rekonstruktionen von Paläotemperaturen und Salzgehalten mit diesen Proxies. Plankton-Studien zeigten einen Einfluss der saisonalen Stratifizierung auf die Tiefenverbreitung flachlebender Arten in der südlichen Karibik. Daraus ergibt sich die Frage, ob wechselnde Habitate die große Streuung von Mg/Ca und stabilen d18O Werten bei hohen Temperaturen bewirken können. Um diese Hypothese zu prüfen, werden wir eine neue geochemische Charakterisierung von Planktonforaminiferen der Karibik vornehmen. Wir konzentrieren uns auf oberflächennahe, thermoklinen- und tieflebende Arten, die wir auf der Meteor-Reise M78/1 mit Pumpproben und Multinetzfängen zusammen direkten hydrographischen Messungen gesammelt haben. Die Untersuchungsziele sind Habitat- und Kalzifizierungstiefen einzugrenzen, die artspezifische Fraktionierung von d18O Werten und Spurenmetallkonzentrationen zu bestimmen, und den möglichen Einfluss kryptischer genetischer Diversitäten abzuschätzen. Der Einfluss von Sekundärkalzit auf die chemische Signatur der Gehäuse soll quantifiziert werden. Neue Temperaturkalibrierungen sollen mit Isotopen- und Spurenmetallmessungen an vormals lebenden Exemplaren und Wasserproben sowie mit ozeanographischen Messungen erstellt werden. Diese Kalibrierungen werden erheblich präzisere Paläorekonstruktionen von karibischen Oberflächenwasser-Temperaturen, Salinitäten und Dichtegradienten erlauben, als es mit bisherigen Eichkurven möglich war, die auf Jahresmittel-Temperaturen und Messungen an Oberflächensedimenten beruhen.
Kontakt:Schönfeld, Joachim
Telefon +49 431 600-2315, E-Mail: jschoenfeld@geomar.de

INDONESIAN GATEWAY: Die miozäne bis pliozäne Einengung der Indonesischen Ozeanpassage und ihre Auswirkungen auf die Ozeanzirkulation und das Klima

Projektleitung:Prof. Dr. rer. nat. Dirk Nürnberg, Tiedemann, Ralf
Beteiligte:Dipl.-Geol. Cyrus Karas
Förderer:Deutsche Forschungsgemeinschaft
Beginn:1.10.2006
Inhalt und Ziele:siehe englische Webseiten
Kontakt:Nürnberg, Dirk
Telefon +49 431 600-2313, E-Mail: dnuernberg@geomar.de
Publikationen:
  1. Karas, Cyrus ; Nürnberg, Dirk ; Gupta, Anil K. ; Tiedemann, Ralf ; Mohan, Kuppusamy ; Bickert, Torsten:
    Mid-Pliocene climate change amplified by a switch in Indonesian subsurface throughflow .
    In: Nature Geoscience (2009),
    Stichwörter:  [FB1/P-OZ]
    [doi>10.1038/NGEO520]
  2. Karas, Cyrus ; Nürnberg, Dirk ; Tiedemann, Ralf ; Garbe-Schönberg, Dieter:
    Pliocene climate change of the Southwest Pacific and the impact of ocean gateways .
    In: Earth and Planetary Science Letters 301 (2011), S. 117-124
    Stichwörter:  ocean gateway, Indonesian gateway, foraminiferal Mg/Ca, Indonesian Throughflow, Pliocene
    [doi>10.1016/j.epsl.2010.10.028]
  3. Karas, Cyrus ; Nürnberg, Dirk ; Tiedemann, Ralf ; Garbe-Schönberg, Dieter:
    Pliocene Indonesian Throughflow and Leeuwin Current dynamics: Implications for Indian Ocean polar heat flux .
    In: Paleoceanography 26 (2011),
    Stichwörter:  Leeuwin Current, foraminiferal Mg/Ca, Pliocene, Indian Ocean, Indonesian Gateway, Indonesian Throughflow
    [doi>10.1029/2010PA001949]

Indonesian Throughflow variability on sub-orbital timescales during Marine Isotope Stages 2 and 3

Projektleitung:Prof. Dr. rer. nat. Kuhnt, Prof. Dr. rer. nat. Dirk Nürnberg, Prof. Dr. rer. nat. Martin Frank
Beteiligte:Dr. Holbourn, Anke Dürkopp, Rina Zuraida, M.Sc.
Förderer:Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG)
Mitwirkende
Institutionen:
Institut für Geowissenschaften
Stichwörter:Paleoceanography, Micropaleontology, Marine Geochemistry
Laufzeit:15.2.2006 - 14.2.2008
Inhalt und Ziele:This project will provide quantitative estimates of the flow of low-salinity warm water through the Indonesian Gateway on suborbital timescales during MIS 2 and 3 (focusing on Dansgaard Oeschger (D-O) oscillations) and will assess the Indonesian Throughflow (ITF)’s impact on the hydrography of the eastern Indian Ocean and global thermohaline circulation during this critical interval of high climate variability. ITF fluctuations, associated with sea level change, temperature and salinity variations in the West Pacific Warm Pool (WPWP) strongly influence precipitation over Australia, the strength of the southeast-Asian summer monsoon, and the intensity of warm meridional currents in the Indian Ocean. We will test the hypothesis that increased ITF is associated with warm interstadials of MIS 3, whereas a strong reduction in ITF occurred during stadials. We will use as main proxies planktonic and benthic foraminiferal isotopes in conjunction with Mg/Ca temperature estimates and radiogenic isotopes (mainly Nd) as tracers of Pacific water masses along depth transects in the Timor Passage and the eastern Indian Ocean. This project will provide the paleoceanographic framework that will be crucial to validate and refine circulation models of D-O events and high-frequency climate variability on a global scale.
Kontakt:Kuhnt, Wolfgang
Telefon +49 431 880-2938, Fax +49 431 880-4376, E-Mail: wolfgang.kuhnt@ifg.uni-kiel.de
Publikationen:
  1. Zuraida, Rina ; Holbourn, Ann ; Nürnberg, Dirk ; Kuhnt, Wolfgang ; Dürkop, Anke ; Erichsen, A.:
    Evidence for Indonesian Throughflow slowdown during Heinrich events 3-5 .
    In: Paleoceanography 24 (2009), S. PA2205
    Stichwörter:  [FB1/P-OZ]
    [doi>10.1029/2008PA001653]

KALMAR I: Kurile-Kamchatka and Aleutean MARginal Sea-Island Arc Systems: Geodynamic and Climate Interaction in Space and Time. Leitantrag

Projektleitung:Prof. Dr. rer. nat. Wolf-Christian Dullo, Prof. Dr. Kaj Hoernle, Ph.D.
Beteiligte:Dr. rer. nat. Christel van den Bogaard, Prof. Dr. rer. nat. Dirk Nürnberg, Dr. rer. nat. Reinhard Werner, Dr. Maxim Portnyagin
Förderer:BMBF
MINOBRNAUKI
Stichwörter:Kurilen-Kamtschatka-Aleuten-System;
Laufzeit:1.10.2006 - 31.12.2009
Inhalt und Ziele:Das deutsch-russische Verbundvorhaben „KALMAR - Kurile-Kamchatka and ALeutean MARginal Sea-Island Arc Systems: Geodynamic and Climate Interaction in Space and Time“ hat einen multidisziplinären Forschungsansatz und zielt darauf ab, die Funktionsweise des klimasteuernden Systems Kurilen-Kamtschatka-Aleuten-Bogen mit den angrenzenden Bereichen im Nordwestpazifik und der Beringsee besser zu verstehen. Das komplexe Geosystem stellt ein herausragendes Untersuchungsgebiet für die modernen marinen Geowissenschaften dar, in dem, wie nirgendwo anders auf der Erde, die Wechselwirkungen zwischen Asthenosphäre, Lithosphäre, Hydrosphäre und Atmosphäre exemplarisch untersucht werden können. Den Auswirkungen der dort ablaufenden geodynamischen und ozeanographischen Prozesse auf Stoffverteilung, Stoffkreisläufe, Wassermassenbildung und -zirkulation, Klima und Naturgefahren soll in einem weitgefächerten, aber integrativen geowissenschaftlichen Forschungsansatz nachgegangen werden. Die verschiedenen wissenschaftlichen Ansätze des Verbundvorhabens KALMAR konzentrieren sich mit fünf eng verzahnten, deutsch-russischen Teilprojekten auf zwei wissenschaftliche Themenschwerpunkte: die geodynamisch-vulkanisch-magmatische und die ozeanographisch- klimatische Entwicklung des Kurilen-Kamtschatka-Aleuten-Systems. KALMAR dient der Meeresforschung, hat aber einen amphibisch konzipierten Arbeitsansatz, um so Wechselwirkungen zwischen Kontinent und Ozean besser zu erfassen. Dies ist grundlegend für ein besseres Gesamtverständnis des komplexen und klimasteuernden Geosystems „Kurilen-Kamtschatka- Aleuten-Bogen und seine Randmeere“. Im Rahmen von KALMAR stehen deutsch-russische Schiffs- und Landexpeditionen mit unterschiedlichen wissenschaftlichen und technischen Schwerpunkten im Mittelpunkt. In der ersten Phase des Vorhabens wird mit den landgestützten Untersuchungen auf Kamchatka begonnen; in der zweiten Phase des Vorhabens sollen sich Schiffsexpeditionen in Nordwestpazifik und der Beringsee anschließen.
http://kalmar.ifm-geomar.de

KALMAR II: Kurile-Kamchatka and Aleutean MARginal Sea-Island Arc Systems: Geodynamic and Climate Interaction in Space and Time.

Projektleitung:Prof. Dr. rer. nat. Wolf-Christian Dullo, Prof. Dr. Kaj Hoernle, Ph.D.
Beteiligte:Dr. rer. nat. Christel van den Bogaard, Prof. Dr. rer. nat. Dirk Nürnberg, Dr. rer. nat. Reinhard Werner, Portnyagin, Maxim, Jutta Bothmann
Förderer:BMBF
MINOBRNAUKI
Mitwirkende
Institutionen:
Alfred-Wegener-Institut
Stichwörter:Kurilen-Kamtschatka-Aleuten-System;
Laufzeit:1.1.2009 - 31.12.2011
Inhalt und Ziele:Das deutsch-russische Verbundvorhaben „KALMAR - Kurile-Kamchatka and ALeutean MARginal Sea-Island Arc Systems: Geodynamic and Climate Interaction in Space and Time“ hat einen multidisziplinären Forschungsansatz und zielt darauf ab, die Funktionsweise des klimasteuernden Systems Kurilen-Kamtschatka-Aleuten-Bogen mit den angrenzenden Bereichen im Nordwestpazifik und der Beringsee besser zu verstehen. Das komplexe Geosystem stellt ein herausragendes Untersuchungsgebiet für die modernen marinen Geowissenschaften dar, in dem, wie nirgendwo anders auf der Erde, die Wechselwirkungen zwischen Asthenosphäre, Lithosphäre, Hydrosphäre und Atmosphäre exemplarisch untersucht werden können. Den Aus- wirkungen der dort ablaufenden geodynamischen und ozeanographischen Prozesse auf Stoffverteilung, Stoffkreisläufe, Wassermassenbildung und - zirkulation, Klima und Naturgefahren soll in einem weitgefächerten, aber integrativen geowissenschaftlichen Forschungsansatz nachgegangen werden. Die verschiedenen wissenschaftlichen Ansätze des Verbundvorhabens KALMAR konzentrieren sich mit fünf eng verzahnten, deutsch-russischen Teilprojekten auf zwei wissenschaftliche Themenschwerpunkte: die geodynamisch-vulkanisch-magmatische und die ozeanographisch- klimatische Entwicklung des Kurilen-Kamtschatka-Aleuten-Systems. KALMAR dient der Meeresforschung, hat aber einen amphibisch konzipierten Arbeitsansatz, um so Wechselwirkungen zwischen Kontinent und Ozean besser zu erfassen. Dies ist grundlegend für ein besseres Gesamtverständnis des komplexen und klimasteuernden Geosystems „Kurilen-Kamtschatka- Aleuten-Bogen und seine Randmeere“. Im Rahmen von KALMAR stehen deutsch-russische Schiffs- und Landexpeditionen mit unterschiedlichen wissenschaftlichen und technischen Schwerpunkten im Mittelpunkt. In der ersten Phase des Vorhabens wurde mit den landgestützten Untersuchungen auf Kamchatka begonnen; in dieser zweiten Phase des Vorhabens sollen sich Schiffsexpeditionen in Nordwestpazifik und der Beringsee anschließen.
Kontakt:van den Bogaard, Christel
Telefon +49 431 600-2647, Fax +49 431 600-2960, E-Mail: cbogaard@geomar.de

KALMAR TP 4: Rekonstruktion der Pleistozän-Holozänen Klimageschichte und Ozeanographie im subarktischen NW-Pazifik und seinen Randmeeren mit einer zeitlichen Auflösung von Jahreszeiten bis Jahrtausenden

Projektleitung:Prof. Dr. rer. nat. Dirk Nürnberg
Beteiligte:Prof. Dr. Tiedemann, Ralf, Dr. rer. nat. Jan-Rainer Riethdorf, Marx, Lars, Nadine Gehre
Förderer:BMBF
Mitwirkende
Institutionen:
Alfred-Wegener-Institut
Stichwörter:Pleistozäne-Holozäne Veränderungen von Ozeanographie und Klima im subarktischen NW-Pazifik
Laufzeit:1.1.2009 - 31.12.2011
Inhalt und Ziele:Die Kontinentalhänge östlich Kamtschatkas sowie limnische Ablagerungen ausgesuchter Seen auf Kamtschatka weisen bisher unerforschte Klimaarchive auf, die eine Land-Meer Anbindung erlauben und die Klimasteuerung der Nordhemisphäre aufklären helfen. Eigene Untersuchungen an marinen Sedimentablagerungen im Ochotskischen Meer haben bereits gezeigt, dass sie für den nordpazifischen Raum in außergewöhnlicher Qualität die Klimageschichte Nordost-Sibiriens und die Ozeanographie der angrenzenden Meeresgebiete widerspiegeln. Diese erfolgreichen Untersuchungen sollen nun auf Meeresgebiete östlich Kamschatkas ausgeweitet werden. Insbesondere das dynamische System der "western boundary currents", das die Klimaentwicklung im NW-pazifischen Raum nachhaltig steuert, nicht nur auf langen, sondern auch auf sehr kurzen Zeitskalen, wird untersucht. Das Ausmaß der zeitlichen und räumlichen Veränderungen in den ozeanischen und atmosphärischen Zirkulationsmustern bestimmt dabei die Meereisbildung, die marine Produktivität, den ozeanisch-atmosphärischen Gas- und Wärmeaustausch, sowie den Materialfluss zwischen Kontinent und Ozean. Darüber hinaus besteht ein enger Zusammenhang zwischen Veränderungen im Ochotskischen Meer und der Beringsee über die direkte Verbindung mit dem Ost-Kamtschatka Strom.
Kontakt:Nürnberg, Dirk
Telefon +49 431 600-2313, E-Mail: dnuernberg@geomar.de

KOMEX II Subproject: The Sea of Okhotsk - High resolution climate archive and paleoceanographic window into the N-Pacific

Projektleitung:Dr. rer. nat. Ralf Tiedemann, Prof. Dr. rer. nat. Dirk Nürnberg, Prof. Dr. rer. nat. Jörn Thiede
Beteiligte:Lester Lembke, Bastian Fessler
Förderer:Bundesministerium für Bildung und Forschung (BMBF)
Stichwörter:Marine Geosciences, Paleoceanology, Paleoclimatology, Marine Geology
Beginn:1.8.2001
Inhalt und Ziele:The investigation of high-resolution holocene to late pleistocene time series will be focus of the KOMEX II project. The high accumulation area within the Amur River outflow provides climate archives, which are capable to resolve rapid climatic changes and their effects on the paleo-environment of eastern Siberia at 10-100 year temporal resolution. Until now, extremely high-resolving time series do not exist in the North Pacific region, although being essential for the reconstruction of the climatic evolution of the northen hemisphere. Variations in the Amur River outflow reflect the climatic evolution of the Siberian hinterland. Pollen studies, in this respect, provide additional information on the local climatic evolution. The sedimentological and isotope-geochemical analyses of sediment records from the Sea of Okhotsk will allow to reconstruct and to understand the intermediate water formation, the CO2-cycle, and paleo-methane venting at the seafloor. The causes for extreme productivity events during interglacial warm periods (analog to the N-Pacific), which counteract the atmospheric interglacial CO2-increases, will be studied in detail. Specifically, the CO2-cycle affecting the signature of intermediate waters (nutrients, d13C) is of interest, since the export of Sea of Okhotsk Intermediate Water effectively changes the water mass signature of the North Pacific. Thus, both the intermediate water formation and the CO2-cycle in the Sea of Okhotsk apparently have control function on the oxygenation of water masses and on the nurtient distribution in the North Pacific.
Nürnberg & Tiedemann (in press) Environmental change in the Sea of Okhotsk over the past 1.1 Ma. Paleoceanography
Publikationen:
  1. Nürnberg, Dirk ; Tiedemann, Ralf:
    Environmental change in the Sea of Okhotsk over the past 1.1 million years .
    In: Paleoceanography 19 (2004), S. PA4011, doi:10.1029/2004PA001023
    Stichwörter:  [FB1/POZ], Climate Dynamics, Paleoclimatology, Paleoceanography, Pacific, Cenozoic, Sea of Okhotsk
  2. Barash, M. S. ; Chekhovskaya, M. P. ; Biebow, Nicole ; Nürnberg, Dirk ; Tiedemann, Ralf:
    On the Quaternary paleoceanology of the southeastern part of the Sea of Okhotsk from lithology and planktonic foraminifera .
    In: Oceanology 45 (2005), Nr. 2, S. 215-220
    Stichwörter:  [FB1/P-OZ]
  3. Matul, A. ; Abelmann, A. ; Tiedemann, Ralf ; Kaiser, A. ; Nürnberg, Dirk:
    Late Quaternary polycystine radiolarian datum events in the Sea of Okhotsk .
    In: Geo-Marine Letters 22 (2002), S. 25-32
    Stichwörter:  [FB1/POZ]
  4. Gorbarenko, S. ; Nürnberg, Dirk ; Derkachev, A.N. ; Astakhov, A.S. ; Southon J.R. ; Kaiser, A:
    Magnetostratigraphy and tephrachronology of the upper Quaternary sediments in the Okhotsk Sea: Implication of terrigenous, volcanogenic and biogenic matter supply .
    In: Marine Geology (2002), Nr. 183, S. 107-129
    Stichwörter:  [FB1/POZ]

KOMEX-SONNE, Kurilen Ochotskisches Meer Experiment : Stoffaustauschprozesse und -bilanzen im Ochotskischen Meer: Wirkungsweise von klimatologischen, ozeanographischen, sedimentären und krusten-geologischen Steuerungsfaktoren

Projektleitung:Prof. Dr. rer. nat. Wolf-Christian Dullo
Beteiligte:Dr. rer. nat. Nicole Biebow, Dr. rer. nat. Reinhard Werner, Prof. Dr. Kaj Hoernle, Ph.D., Prof. Dr. rer. nat. Klaus Wallmann, Prof. Dr. rer. nat. Gerd Bohrmann, Prof. Dr. Erwin Suess, M.Sc., Ph.D., Prof. Dr. rer. nat. Dirk Nürnberg, Prof. Dr. rer. nat. Ralf Tiedemann, Dipl.-Geol. Lester Lembke-Jene, (bis Januar 2007), Dr. rer. nat. Andrea Abelmann, Prof. Dr. rer. nat. Jörn Thiede
Förderer:Bundesministerium für Bildung und Forschung
Mitwirkende
Institutionen:
Alfred-Wegener-Institut für Polar- und Meeresforschung
Laufzeit:1.6.2004 - 31.5.2006
Inhalt und Ziele:Das hier vorgeschlagene Forschungsvorhaben KOMEX-SONNE umfasst umfangreiche bathymetrische, geochemische, paläozeanologische und petrologische Untersuchungen im Ochotskischen Meer. Diese Arbeiten sind als Ergänzung des russisch-deutschen Verbundvorhabens KOMEX (Kurilen Ochotskisches Meer Experiment) geplant, dass seit mehreren Jahren vom Bundesministerium für Bildung und Forschung der Bundesrepublik Deutschland (BMBF) und dem Ministerium für Wissenschaft und Technische Politik der Russischen Föderation gefördert wird. Die Expedition mit FS Sonne ist als letzte Ausfahrt in diesem Projekt geplant und soll dazu dienen abschließende Arbeiten im Ochotskischen Meer durchzuführen, die aus technischen und logistischen Gründen nicht von Bord russischer Forschungsschiffe realisiert werden können (siehe Anlage 1). Das Gesamtziel des russisch-deutschen Verbundvorhaben KOMEX ist es, die Funktionsweise des komplexen und klimasteuernden Systems Ochotskisches Meer zu verstehen und seine Auswirkung auf Stoffverteilung, Stoffkreisläufe, Wassermassenbildung, Zirkulation und Klima zu untersuchen. Mit dem Vorhaben KOMEX-SONNE soll zu diesen übergeordneten Zielen beigetragen werden. Speziell soll die Expedition mit FS Sonne dazu genutzt werden ergänzende Arbeiten durchzuführen, die von Bord der Forschungsschiffe der Far Eastern Branch der russischen Akademie der Wissenschaften in Wladiwostok nicht oder nur eingeschränkt durchgeführt werden können. Dazu gehören u.a. eine detaillierte Vermessung mit dem SIMRAD EM120 Fächerecholot und Parasound im Kurilenbecken, die aufgrund der großen Wassertiefen von Bord der verfügbaren russischen Schiffe aus nicht möglich ist, sowie der Einsatz videogesteuerter Geräte zur Beobachtung, Charakterisierung, makroskopischen Kartierung und ungestörten Probennahme an Fluidaustrittsstellen oder die gezielte Hartgesteinsbeprobung mit Dredgen. Außerdem sollen lange Sedimentkerne (bis zu 25m) mit Kolbenloten aus Schlüsselregionen des Ochotskischen Meeres gezogen werden.
Kontakt:Dullo, Wolf-Christian
E-Mail: cdullo@geomar.de

LOOP: Die Variabilität des LOOP Stromsystems und seine Beziehung zur thermohalinen Zirkulation und zum Mississippi-Ausstrom

Projektleitung:Prof. Dr. rer. nat. Dirk Nürnberg
Beteiligte:Dr. rer. nat. Joachim Schönfeld, Dr. rer. nat. Sascha Flögel, Priv.-Doz. Dr. Carsten Eden, Tiedemann, R., Dr. rer. nat. André Bahr, Dipl.-Geogr. Tanja C. Mildner
Förderer:DFG, Schwerpunktprogramm "INTERDYNAMIK"
Mitwirkende
Institutionen:
Alfred-Wegener Institut für Polar und Meeresforschung, Bremerhaven
Laufzeit:1.10.2007 - 31.5.2010
Inhalt und Ziele:Unser Projekt hat zum Ziel, die Dynamik und Veränderlichkeit des LOOP Current im Golf von Mexiko (GOM) während der Interglazialstadien 1 und 5 zu untersuchen. Dazu werden wir die Veränderlichkeit des Mississippi Frischwasserausstromes während der Deglaziation und seine Beziehung zur thermohalinen Zirkulation im Atlantik abschätzen. Mit unserem interdisziplinären Ansatz, der paläozeanographische Arbeitsweisen mit numerischen Ozean/Klimamodellen vereinigt, wollen wir die regionale Veränderlichkeit in der Ausdehnung des LOOP Current sowie die zeitliche und räumliche Veränderlichkeit der Flußzufuhr und der hydrographischen Verhältnisse im Golf von Mexiko rekonstruieren. Dabei werden wir Übereinstimmungen bzw. Unterschiede zwischen den regionalen hydrographischen Ereignissen im Golf und dem umgebenden Kontinentalklima sowie der thermohalinen Zirkulation im Atlantik aufzeigen. Kernfragen sind, inwieweit ein Frischwassersignal die Oberflächenhydrographie des Golfes beeinflussen kann, innerhalb des Golf bzw. bis in den Atlantik zu verfolgen ist und inwieweit eine solche Frischwasseranomalie die großskalige Ozeanzirkulation beeinflussen kann. Wir werden moderne geochemisch-paläozeanographische Methoden (z.B. Mg/Ca und d18O in Foraminiferen) an verschiedenen Sedimentkernen anwenden, die im Einflußbereich des LOOP Current/Golfstrom-System liegen, um die oberflächennahe Ozeantemperatur, den Salzgehalt, Thermoklinen- und Pycnoklinen-Tiefen und deren Gradienten mit hoher zeitlicher Auflösung (> 100 Jahre) zu rekonstruieren. Ein bereits existierendes "Wirbel- auflösendes" Modell (FLAME) wird verwendet, um die Ausdehnung des LOOP Current und die Veränderlichkeit der Golf-Hydrographie für verschiedene klimatische Szenarien sowie Mississippi-Ausflußvarianten zu modellieren. Die Modelle sollen dann mit den paläozeanographischen Rekonstruktionen abgeglichen werden.
Kontakt:Nürnberg, Dirk
Telefon +49 431 600-2313, E-Mail: dnuernberg@geomar.de
Publikationen:
  1. Nürnberg, Dirk ; Ziegler, M. ; Karas, Cyrus ; Tiedemann, R. ; Schmidt, M.:
    Interacting Loop Current variability and Mississippi discharge over the past 400 kyrs .
    Vortrag: European Geosciences Union (EGU) General Assembly 2008,
    Wien, 13.4.2008
    Stichwörter:  [FB1/P-OZ]
  2. Nürnberg, Dirk ; Ziegler, Martin ; Karas, Cyrus ; Tiedemann, Ralf ; Schmidt, Matthew:
    Interacting loop current variability and Mississippi River discharge over the past 400 kyrs .
    In: Earth and Planetary Science Letters 272 (2008), Nr. 1/2, S. 278-289
    Stichwörter:  [FB1/P-OZ]; Loop Current; Gulf of Mexico; Mississippi River discharge; ITCZ; thermohaline circulation; foraminiferal geochemistry
    [doi>10.1016/j.epsl.2008.04.051]
  3. Ziegler, Martin ; Nürnberg, Dirk ; Karas, Cyrus ; Tiedemann, Ralf ; Lourens, Lucas J.:
    Persistent summer expansion of the Atlantic Warm Pool during glacial abrupt cold events .
    In: Nature Geoscience 1 (2008), Nr. 9, S. 601-605
    Stichwörter:  [FB1/P-OZ]
    [doi>10.1038/ngeo277]
  4. Bahr, André ; Nürnberg, Dirk ; Schönfeld, Joachim ; Garbe-Schönberg, Dieter:
    Hydrological variability in Florida Straits during Marine Isotope Stage 5 cold events .
    In: Paleoceanography 26 (2011),
    Stichwörter:  Florida Straits, foraminifereal Mg/Ca, AMOC
    [doi>10.1029/2010PA002015]
  5. Kujau, Ariane ; Nürnberg, Dirk ; Zielhofer, Christoph ; Bahr, André ; Röhl, Ursula:
    Mississippi River discharge over the last ~560,000 years - Indications from X-ray fluorescence core-scanning .
    In: Palaeogeography, Palaeoclimatology, Palaeoecology 298 (2010), S. 311-318
    Stichwörter:  Mississippi discharge, Pleistocene, XRF-scanning
    [doi>10.1016/j.palaeo.2010.10.005]

OCEAN GATEWAYS: Impact of Low Latitude Gateways on the Formation of Warm Water Pools, Ocean Circulation and Climate, DFG-Research Group

Projektleitung:Tiedemann, Ralf, Prof. Dr. rer. nat. Dirk Nürnberg
Beteiligte:Silke Steph, Jeroen Groeneveld
Förderer:Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) Forschergruppe
Mitwirkende
Institutionen:
Institut für Geowissenschaften, Univ. Kiel
Institut für Meereskunde
Stichwörter:Warm Water Pool Dynamics, Marine Geosciences, paleoceanography, paleoclimatology
Laufzeit:1.8.2002 - 1.1.2007
Inhalt und Ziele:The Theme focusses on the Miocene to Pliocene closure of low-latitude oceanic passages and their impact on changes in ocean circulation and climate. The constriction of the Indonesian gateway and the closure of the Isthmus of Panama led to the formation of the modern W-Pacific and W-Atlantic warm water pools and changed ocean circulation from a predominantly latitudinal to a meridional flow. This intensified the oceanic heat transfer towards high northern latitudes. However, in contrast to an expected long-term global warming, the climate system drives into a state critical for enhanced ice sheet build-up. We plan to examine (1) the scenarios of an open and closed Isthmus of Panama (7.5-4.0 Ma) and their effects on the formation of the W-Atlantic Warm Pool and an already existing W-Pacific Warm Pool, and (2) the constriction of the Indonesian Gateway and its effect on the formation of the W-Pacific Warm Pool (20-6 Ma). Stable isotope studies on shallow and deep-dwelling planktic foraminifers in conjunction with foraminiferal Mg/Ca temperature reconstructions will provide information about the thermocline depth, which is indicative for the weakening/strengthening or formation of warm water pools. Other proxy data like carbonate, organic carbon, chlorins, biogenic opal and barium will reflect changes in marine productivity and hence, changes in surface circulation patterns. With benthic oxygen isotopes we intend to expand the isotope stratigraphy into the Miocene. Benthic carbon isotopes will help to reconstruct changes in deep-water ventilation that are triggered by changes of deep water formation and by changes in the sill depths of subtropical gateways. Our reconstructions will be mainly based on sediment records from the Ocean Drilling Program.
Kontakt:Nürnberg, Dirk
Telefon +49 431 600-2313, E-Mail: dnuernberg@geomar.de
Publikationen:
  1. Schmittner, A. ; Sarnthein, M. ; Kinkel, H. ; Bartoli, G. ; Bickert, R. ; Crucifix, M. ; Crudeli, D. ; Groeneveld, Jeroen ; Kösters, F. ; Mikolajewicz, U. ; Millo, C. ; Reijmer, John ; Schäfer, P. ; Schmidt, D. ; Schneider, B. ; Schulz, M. ; Steph, Silke ; Tiedemann, Ralf ; Weinelt, M. ; Zuvela, M.:
    Global impact of the Panamanian Seaway .
    In: EOS 85 (2004), Nr. 49, S. 526-527
    Stichwörter:  [FB1/P-OZ]
  2. Groeneveld, Jeroen ; Steph, Silke ; Tiedemann, Ralf ; Garbe-Schönberg, C.-Dieter ; Nürnberg, Dirk ; Sturm, Arne:
    Pliocene mixed-layer oceanography for Site 1241, using combined Mg/Ca and δ18O analyses of Globigerinoides sacculifer .
    In: Proceedings of the Ocean Drilling Program: Scientific Results 202 (2006), S. 1-27
    Stichwörter:  [FB1/P-OZ]
    [doi>10.2973/odp.proc.sr.202.209.2006]
  3. Steph, Silke ; Tiedemann, Ralf ; Prange, M. ; Groeneveld, Jeroen ; Nürnberg, Dirk ; Reuning, Lars ; Schulz, M. ; Haug, Gerald H.:
    Changes in Caribbean surface hydrography during the Pliocene shoaling of the Central American Seaway .
    In: Paleoceanography 21 (2006), S. PA4221
    Stichwörter:  [FB1/P-OZ]
    [doi>10.1029/2004PA001092]
  4. Steph, Silke ; Tiedemann, Ralf ; Groeneveld, Jeroen ; Sturm, Arne ; Nürnberg, Dirk:
    Pliocene changes in tropical east Pacific upper ocean stratification: response to tropical gateways?
    In: Proceedings of the Ocean Drilling Program : Scientific Results 202 (2006), S. 1-51
    Stichwörter:  [FB1/P-OZ]
    [doi>10.2973/odp.proc.sr.202.211.2006]
  5. Groeneveld, Jeroen ; Nürnberg, Dirk ; Tiedemann, Ralf ; Reichart, Gert-Jan ; Steph, Silke ; Reuning, Lars ; Crudeli, Daniela ; Mason, Paul:
    Foraminiferal Mg/Ca increase in the Caribbean during the Pliocene: Western Atlantic Warm Pool formation, salinity influence, or diagenetic overprint?
    In: Geochemistry, Geophysics, Geosystems 9 (2008), S. Q01P23
    Stichwörter:  [FB1/P-OZ]; Mg/Ca paleothermometry; Panamanian Gateway; Pliocene; planktonic foraminifers

Pleistozäne Zwischenwasser und Tiefenwasserzirkulation im SW-Pazifik

Projektleitung:Prof. Dr. Thiedemann, Ralf, Dr. rer. nat. Sturm, Arne, Prof. Dr. rer. nat. Dirk Nürnberg, Dr. rer. nat. Joachim Schönfeld
Beteiligte:Steph, Silke, Nadine Gehre
Förderer:DFG
Mitwirkende
Institutionen:
AWI-Bremerhaven
Stichwörter:SPP IMAGES
Laufzeit:1.1.2006 - 31.12.2007
Inhalt und Ziele:Summary We intend to investigate the glacial/interglacial variability of intermediate- and deep-water circulation in the SW PaciÞc. This study will focus on the role of glacial deep- and bottom-waters formed in the vicinity of the Ross Sea. Own previous results from the Australian sector of the Southern Ocean depict the Ross Sea as a major glacial source for deep-waters that ventilated the deep PaciÞc. To verify this hypothesis, we propose to take Þve new IMAGES cores on an intermediate to deep-water transect between 900 and 4,000 m water depth in the SW PaciÞc sector of the Southern Ocean. The setting provides an excellent opportunity to assess the causal relationships between upper-ocean stratiÞcation (temperature, salinity and nutrient gradients) and changes in intermediate- to deep-water formation, circulation and carbonate chemistry. These reconstructions will be based on planktonic (shallow- and deep-dwelling) and benthic Mg/Ca, d18O and d13C records indicative of changes in temperature, salinity, nutrients and the degree of ventilation.
Kontakt:Nürnberg, Dirk
Telefon +49 431 600-2313, E-Mail: dnuernberg@geomar.de

POET: Räumliche Verlagerung des Phasenversatzes zwischen oberflächennaher Ozeanerwärmung, Evaporation und Änderungen im kontinentalen Eisvolumen zu Beginn der interglazialen Isotopenstadien 1 und 5

Beteiligte:Prof. Dr. rer. nat. Anton Eisenhauer, Prof. Dr. rer. nat. Dirk Nürnberg, Blanz, Th., Christian Horn
Förderer:DFG, Schwerpunktprogramm "INTERDYNAMIK"
Mitwirkende
Institutionen:
Institut für Geowissenschaften Kiel
Laufzeit:1.10.2007 - 30.9.2009
Inhalt und Ziele:Das vorgeschlagene Projekt wird die oberflächennahe Ozeanerwärmung während des Beginns der interglazialen Isotopenstadien 1 und 5 untersuchen. Dabei ist die Überprüfung der Hypothese, inwieweit der tropische Ozean oder der nördliche Nordatlantik den Klimawandel zu Beginn von Interglazialen steuert, ein wichtiges Ziel der Untersuchungen. Die Änderungen der oberflächennahen Ozeantemperaturen und ihre Beziehung zur oberflächennahen Salinität und zu Änderungen im globalen Eisvolumen sollen durch den bisher einzigartigen Ansatz der kombinierten Messung von d44/40Ca, Mg/Ca and d18O in derselben planktischen Foraminiferenart im direkten Vergleich zu Alkenon- Temperaturen erfolgen. Die zeitlich hochauflösenden Multi-Proxy- Datenserien sollen an Sedimentkernen erstellt werden, die entlang eines Profilschnittes vom tropischen Atlantik/Karibik bis in hohe nördliche Breiten liegen und damit den nordwärtsgerichteten ozeanischen Wärmetransfer über das Golfstrom-System reflektieren und Gebiete ganz unterschiedlicher Evaporations-/Präzipitationsbilanzen repräsentieren. Wir werden die hydrographischen Parameter für den oberflächennahen Ozean mittels flachsiedelnder Foraminiferenarten und für tiefere Bereiche mittels tiefersiedelnder Arten rekonstruieren. Um die Interpretation der Paläodaten zu überprüfen, sollen Modellsimulationen des atmosphärischen hydrologischen Kreislaufes durchgeführt werden, die über Evaporation, Präzipitation und Rückkopplungen mit der Atmosphäre während des Beginns von Intergalzialen Aufschluß geben.
Kontakt:Nürnberg, Dirk
Telefon +49 431 600-2313, E-Mail: dnuernberg@geomar.de
Publikationen:
  1. Kozdon, Reinhard ; Eisenhauer, Anton ; Weinelt, Mara ; Meland, Marius Y. ; Nürnberg, Dirk:
    Reassessing Mg/Ca temperature calibrations of Neogloboquadrina pachyderma (sinistral) using paired δ44/40 and Mg/Ca measurements .
    In: Geochemistry, Geophysics, Geosystems 10 (2009), Nr. 3, S. Q03005
    Stichwörter:  [FB1/P-OZ]; [FB2/MG]; Ca isotopes; pachyderma; Nordic seas; Mg/Ca; multiproxy; calibration
    [doi>10.1029/2008GC002169]

RASTA: Rapid Climate Changes in the Western Tropical Atlantic - Assessment of the biogenous and sedimentary record

Projektleitung:Prof. Dr. rer. nat. Wolf-Christian Dullo, Prof. Dr. rer. nat. Dirk Nürnberg, Prof. Dr. Gerold Wefer
Beteiligte:Dr. rer. nat. Joachim Schönfeld, Dr. rer. nat. Marcus Regenberg
Förderer:Bundesministerium für Bildung und Forschung (BMBF)
Mitwirkende
Institutionen:
University Bremen, Geosciences
University Kiel, Inst. for Geosciences
Stichwörter:Paläoklima, Paläoozeanologie
Laufzeit:1.3.2002 - 30.6.2004
Inhalt und Ziele:The Caribbean is an ideal place to study the sensitive and delicate Ocean/Climate System and its response to rapid climate variations during the last, early Glacial (Dansgaard/Oeschger-Cycles) as well as the resulting environmental changes at low latitudes. The scope of the project proposed comprises studies on the interrelated processes of global climate variations, sea level changes, sea surface temperature variations, deep and intermediate water hydrography, and the resulting fluctuations in the assemblage composition of marine biota in a confined marginal sea. Emphasis is given to the paleoceanographical processes during the late Quaternary, in particular during the highly dynamic Oxygen Isotope Stages 2 and 3, and their comparison with the Holocene to recent situation. Two largely interrelated sub-projects, and an accompanied pilot study contribute to the achievement of theses goals from different perspectives with innovative methods. The basis for the studies is a 37 days research cruise with R/V Sonne (SO-164, 22nd Mai - 28th June 2002) to the Caribbean. The marine-geological expedition comprises hydroacoustic surveys, sampling of bottom sediments, and long piston coring. The deployment of the submersible JAGO will allow a detailed mapping of sea bottom structures, reef morphology and well-defined sampling at shallow depth around the Windward Islands. Hydrocasts, water sampling and plankton tows will accomplish the sedimento-logical studies with ground- trouth data on the recent oceanography.

The three sub-projects concentrate on the following topics: Sub-project 1 (Dullo): Sea-level variability and carbonate export around the Lesser Antilles

Subproject 2 (Wefer, Nürnberg): Variability of paleo-sea surface temperatures and variations in thermocline depths in the Caribbean

Pilot study (Kuhnt, Schönfeld): Impact of the Gulf-Stream on sedimentary environments and benthic communities in the southern Florida Straits (GOLDFLOS)
Kontakt:Nürnberg, Dirk
Telefon +49 431 600-2313, E-Mail: dnuernberg@geomar.de
Publikationen:
  1. Regenberg, Marcus ; Nürnberg, Dirk ; Steph, Silke ; Groeneveld, Jeroen ; Garbe-Schönberg, C.-Dieter ; Tiedemann, Ralf ; Dullo, Wolf-Christian:
    Assessing the effect of dissolution on planktonic foraminiferal Mg/Ca ratios: Evidence from Caribbean core tops .
    In: Geochemistry, Geophysics, Geosystems 7 (2006), Nr. 7, S. Q07P15
    Stichwörter:  [FB1/P-OZ]
    [doi>10.1029/2005GC001019]
  2. Nürnberg, Dirk ; Schönfeld, Joachim ; Dullo, Wolf-Christian ; Rühlemann, C.:
    RASTA Rapid climate changes in the western tropical Atlantic - Assessment of the biogenous and sedimentary record. R/V SONNE cruise report SO164 .
    Kiel : GEOMAR Forschungszentrum, 2003
    (GEOMAR Report Bd. 109)
    Stichwörter:  [FB1/POZ]
  3. Steph, Silke ; Regenberg, Marcus ; Tiedemann, Ralf ; Mulitza, Stefan ; Nürnberg, Dirk:
    Stable isotopes of planktonic foraminifera from tropical Atlantic/Caribbean coretops: implications for reconstructing upper ocean stratification .
    In: Marine Micropaleontology 71 (2009), S. 1-19
    Stichwörter:  [FB1/P-OZ]; stable isotopes; planktonic foraminifera; thermocline depth; tropical Atlantic/Caribbean core top samples
    [doi>10.1016/j.marmicro.2008.12.004]
  4. Regenberg, Marcus ; Steph, Silke ; Nürnberg, Dirk ; Tiedemann, Ralf ; Garbe-Schönberg, Dieter:
    Calibrating Mg/Ca ratios of multiple planktonic foraminiferal species with δ18O-calcification temperatures: paleothermometry for the upper water column .
    In: Earth and Planetary Science Letters 278 (2009), S. 324-336
    Stichwörter:  [FB1/P-OZ]; Mg/Ca; stable oxygen isotope; planktonic foraminifera; calcification-temperature calibration; core-top sample; tropical Atlantic
    [doi>10.1016/j.epsl.2008.12.019]

Short-term changes in sea surface temperature in the Atlantic Warm Water Pool - Gulf of Mexico

Projektleitung:Prof. Dr. rer. nat. Dirk Nürnberg, Dr. rer. nat. Joachim Schönfeld
Förderer:Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG), Schwerpunktprogramm "IMAGES"
Mitwirkende
Institutionen:
Tethys Geoconsulting GmbH
Stichwörter:Paläozeanologie, Paläoklimatologie, Meeresgeologie
Laufzeit:29.6.2002 - 30.7.2002
Inhalt und Ziele:Recent work on icecores from Greenland and Antarctica (e.g., Bender et al., 1994; Blunier et al., 1998) proved the correlation between short-term climatic events between the northern and southern hemisphere. Such interhemispheric teleconnections are closely linked to rapid changes of the oceans’s thermohaline circulation (e.g., Stocker, 1994). In this respect, the origin of the 200–2000 years lasting warm events during the glacials (Dansgaard/Oeschger events) and the role of the Atlantic circulation is not well understood (Bond et al. 1993, Cortijo et al. 1995; Fronval et al. 1995; Bond and Lotti, 1995; Rasmussen et al. 1996). The Carribean and the Gulf of Mexico are at key positions to document the paleoceanographic/climatic history of the tropical Atlantic and associated changes of cross-equatorial heat transport to the North Atlantic. In the framework of the IMAGES VII circum-Pacific initiative, we propose to take long piston cores in the DeSoto Canyon at the northern Florida Slope, and in the central part of the southern Strait of Florida. The primary objectives are to trace the paleoceanographic variability within the source area of the Gulf Stream system and associated changes in northward heat transport over the last two major glacial/interglacial cycles. Applied methods include the reconstruc-tion of sea-surface temperatures (SST) with planktic foraminiferal assemblages and geochemical proxy data (e.g., stable isotopes and trace metals in planktic foraminifers), and the documentation of varying water mass exchange through the Florida Strait using benthic foraminiferal assemblages.
Kontakt:Nürnberg, Dirk
Telefon +49 431 600-2313, E-Mail: dnuernberg@geomar.de
Publikationen:
  1. Nürnberg, Dirk ; Ziegler, M. ; Karas, Cyrus ; Tiedemann, R. ; Schmidt, M.:
    Interacting Loop Current variability and Mississippi discharge over the past 400 kyrs .
    Vortrag: European Geosciences Union (EGU) General Assembly 2008,
    Wien, 13.4.2008
    Stichwörter:  [FB1/P-OZ]
  2. Ziegler, Martin ; Nürnberg, Dirk ; Karas, Cyrus ; Tiedemann, Ralf ; Lourens, Lucas J.:
    Persistent summer expansion of the Atlantic Warm Pool during glacial abrupt cold events .
    In: Nature Geoscience 1 (2008), Nr. 9, S. 601-605
    Stichwörter:  [FB1/P-OZ]
    [doi>10.1038/ngeo277]
  3. Nürnberg, Dirk ; Ziegler, Martin ; Karas, Cyrus ; Tiedemann, Ralf ; Schmidt, Matthew:
    Interacting loop current variability and Mississippi River discharge over the past 400 kyrs .
    In: Earth and Planetary Science Letters 272 (2008), Nr. 1/2, S. 278-289
    Stichwörter:  [FB1/P-OZ]; Loop Current; Gulf of Mexico; Mississippi River discharge; ITCZ; thermohaline circulation; foraminiferal geochemistry
    [doi>10.1016/j.epsl.2008.04.051]

SOCOZA: Dynamics of the Subtropical Convergence Zone off southern Australia

Projektleitung:Prof. Dr. rer. nat. Dirk Nürnberg, Prof. Dr. rer. nat. Wolfgang Kuhnt, Dr. rer. nat. Ralf Tiedemann, Dr. rer. nat. Joachim Schönfeld
Förderer:Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG)
Mitwirkende
Institutionen:
Institut für Geowissenschaften der Universität Kiel
Stichwörter:Paleoceanography, micropalaeontology, sedimentology, geochemistry
Laufzeit:17.2.2003 - 16.2.2004
Inhalt und Ziele:The main scientific objective of SOCOZA is to reconstruct the surface oceanography and the dynamics of deep water masses during late Pleistocene glacial/interglacial cycles in the northern Australian sector of the Southern Ocean. We focus on the position, extent and strengths of the Subtropical Convergence Zone and the Leeuwin Current, and attempt to describe their Late Pleistocene variations in higher resolution and greater detail than it has been possible before. Emphasis is likewise given to ”Atlantic” and ”Pacific-type” carbonate preservation cycles, the varying influence of different deep water masses on glacial/interglacial timescales, and the flux of organic matter to the sea floor as link to surface ocean production history. We propose four new IMAGES cores to be collected on a forthcoming R/V”Marion Dufresne” cruise to attain the goals of this project. Two cores to the west of Tasmania and Tasman Rise shall combine ODP Sites 1168 and 1170 to a north-south transect and will enable to monitor the variations of the Subtropical Convergence Zone. The other two cores shall be retrieved to the south of Cape Pasley in the centre and at the southern limit of today’s Leeuwin Current. They will allow to describe the dynamics of the warm-water current and glacial incursions of the Subtropical Convergence into this area. The sites will cover a depth range from 2500 to 4200 m to ensure that glacial-interglacial carbonate preservation cycles can be monitored.
Kontakt:Nürnberg, Dirk
Telefon +49 431 600-2313, E-Mail: dnuernberg@geomar.de
Publikationen:
  1. Nürnberg, Dirk ; Brughmans, Natasja ; Schönfeld, Joachim ; Ninnemann, U. ; Dullo, Wolf-Christian:
    Paleo-export production, terrigenous flux and sea surface temperatures around Tasmania - implications for glacial/interglacial changes in the subtropical convergence Zone .
    In: Exon, N. ; Kennett, J. ; Malone, M. (Hrsg.) : The cenozoic southern ocean: tectonics, sedimentation and climate change between Australia and Antarctica.
    Washington, DC, USA : American Geophysical Union, 2004, (Geophysical Monograph Series Bd. 151), S. 291-318. - ISBN 0-87590-416-5
    Stichwörter:  [FB1/POZ]; [FB1/P-OZ]
  2. Nürnberg, Dirk ; Groeneveld, Jeroen:
    Pleistocene variability of the Subtropical Convergence at East Tasman Plateau - Evidence from planktonic foraminiferal Mg/Ca (ODP Site 1172A) .
    In: Geochemistry, Geophysics, Geosystems 7 (2006), Nr. 4, S. Q04P11
    Stichwörter:  [FB1/P-OZ]
    [doi>10.1029/2005GC000984]

SOPATRA: South Pacific Paleoceanographic Transects

Projektleitung:Prof. Dr. rer. nat. Dirk Nürnberg, Prof. Dr. rer. nat. Martin Frank
Beteiligte:Raul Tapia-Arroyo, M.Sc., Dipl.-Oz. Mario Molina-Kescher
Förderer:BMBF
Mitwirkende
Institutionen:
Alfred-Wegener-Institut
Laufzeit:1.11.2010 - 31.12.2012
Inhalt und Ziele:Spätquartäre Klimageschichte und Ozeanographie im subantarktischen SE-Pazifik – Paläotemperaturen und –salinitäten in der ozeanischen Deckschicht und Rekonstruktion der Tiefenwasserzirkulation mittels geochemischer Proxydaten:

Das Ziel der SO-213 Ausfahrt in den SE-Pazifik ist es, mit paläozeanographischen Rekonstruktionen die Kenntnisse über die pleistozänen und holozänen Wechselwirkungen zwischen Ozean, Atmosphäre und kontinentalen Eismassen, sowie über die Auslöse- und Übertragungsmechanismen von globalen Klimaänderungen zu verbessern. Der IFM-GEOMAR-Beitrag konzentriert sich zum Einen auf die Rekonstruktion der ozeanischen Deckschicht in Abhängigkeit von Veränderungen der ozeanischen Fronten, wobei die Veränderlichkeit des oberflächennahen Strömungsmusters und der Zwischenwasserbildungsorte von Interesse ist. Zum Anderen sollen Änderungen der Tiefenwasserzirkulation, sowie deren Bildungsgebiete und –phasen identifiziert werden und der zeitlicher Zusammenhang mit paläoklimatischen Veränderungen untersucht werden. Das Projekt konzentriert sich auf Sedimentkerne aus dem Bereich der Subantarktischen Front und der Subtropischen Front. Zur Rekonstruktion sowohl der Temperatur- und Salzgehaltsentwicklung, der Thermokline, der Wassermassenstratifizierung, als auch der tiefen Zirkulation werden ausschließlich geochemische Parameter herangezogen. Alle Ergebnisse werden allgemein zugänglich gemacht, d.h. in der Fachliteratur publiziert und an internationale Datenbanken transferiert. Sie können u.a. für Fragen der zukünftigen Klimaentwicklung herangezogen werden.
Kontakt:Nürnberg, Dirk
Telefon +49 431 600-2313, E-Mail: dnuernberg@geomar.de

SPATS: Paleoceanographic and paleoclimatic evolution in the southwestern Tasman Sea during the Pleistocene to Quaternary - Implications for paleoproductivity, paleo-sea surface temperature, and terrigenous flux from geochemical proxy data

Projektleitung:Prof. Dr. rer. nat. Dirk Nürnberg, Prof. Dr. rer. nat. Wolf-Christian Dullo
Beteiligte:Natasja Brughmans
Förderer:Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) Schwerpunktprogramm "Ocean Drilling Program"
Stichwörter:Tasmanian Gateway, chemical paleoceanography, sedimentology, marine geology
Laufzeit:1.8.2002 - 31.7.2003
Inhalt und Ziele:Our studies focus on the southwestern Tasman Sea, a key area between the Indian and Pacific oceans, which allows to assess the role of Southern Ocean paleoclimatic and paleoceano graphic interrelations within the global context. The proposed research project intends to spatially and temporally reconstruct paleoceanographic and paleoclimatic changes during the Pleistocene to late Holocene, and to relate these changes to the dynamic oceanographic and climatic evolution of the Southern Ocean. Sedimentary records studied were recovered during ODP Leg 189 from the western Tasmanian margin (Site 1168), from Tasman Rise (sites 1170 and 1171), and from the East Tasman Plateau (Site 1172). Various geochemical and sedimentological proxy data will be gathered, which mainly reflect marine produc-tivity, terrigenous flux, sea surface temperature, and carbonate dissolution. Preliminary results indicate that the narrow study area is a region of high oceanographic complexity. In spite of the proximity of Leg 189 sites, all records show exciting long-term and glacial/interglacial differences in proxy data, which allow to reconstruct temporally and spatially changing oceanographic frontal systems (i.e. Subtropical Convergence, STC), the influence of the East Australian Current, and variations in dust flux from the Australian continent to the ocean.

Nürnberg, Groeneveld (in review) Pleistocene Variability of the Subtropical Convergence at East Tasman Plateau - Evidence from planktonic foraminiferal Mg/Ca (ODP Site 1172A). G-cubed.
Publikationen:
  1. Nürnberg, Dirk ; Brughmans, Natasja ; Schönfeld, Joachim ; Ninnemann, U. ; Dullo, Wolf-Christian:
    Paleo-export production, terrigenous flux and sea surface temperatures around Tasmania - implications for glacial/interglacial changes in the subtropical convergence Zone .
    In: Exon, N. ; Kennett, J. ; Malone, M. (Hrsg.) : The cenozoic southern ocean: tectonics, sedimentation and climate change between Australia and Antarctica.
    Washington, DC, USA : American Geophysical Union, 2004, (Geophysical Monograph Series Bd. 151), S. 291-318. - ISBN 0-87590-416-5
    Stichwörter:  [FB1/POZ]; [FB1/P-OZ]
  2. Malone, M. ; Martin, J. ; Schönfeld, Joachim ; Ninnemann, U. ; Nürnberg, Dirk ; White, T.:
    The oxygen isotopic composition and temperature of southern ocean bottom waters during the Last Glacial Maximum .
    In: Earth and Planetary Science Letters (2004), Nr. 222, S. 275-283
    Stichwörter:  [FB1/POZ]
  3. Nürnberg, Dirk ; Groeneveld, Jeroen:
    Pleistocene variability of the Subtropical Convergence at East Tasman Plateau - Evidence from planktonic foraminiferal Mg/Ca (ODP Site 1172A) .
    In: Geochemistry, Geophysics, Geosystems 7 (2006), Nr. 4, S. Q04P11
    Stichwörter:  [FB1/P-OZ]
    [doi>10.1029/2005GC000984]
  4. Stickley, C.E. ; Brinkhuis, H. ; Mcgonigal, K.L. ; Chaproniere, G.C.H. ; Fuller, M. ; Kelly, D.C. ; Nürnberg, Dirk ; Pfuhl, H.A. ; Schellenberg, S.A. ; Schönfeld, Joachim ; Suzuki, N. ; Touchard, Y. ; Wei, W. ; Williams, G. L. ; Lara, J. ; Stant, S.A. :
    Late Cretaceous-Quaternary biomagnetostratigraphy of ODP Sites 1168, 1170, 1171 and 1172, Tasmanian Gateway .
    In: N.F., Kennett, J.P., and Malone, M.J. (Hrsg.) : Proceedings ODP, Scientific Results, Available from World Wide Web: http://www-odp.tamu.edu/publications/189_SR/VOLUME/CHAPTERS/111.PDF.
    Bd. 189. College Station, USA : TAMU, 2004, S. 1-57.
    Stichwörter:  [FB1/POZ]

The Sea of Okhotsk: Relic of the last glacial and view into the N-Pacific intermediate water

Projektleitung:Dr. rer. nat. Ralf Tiedemann, Prof. Dr. rer. nat. Dirk Nürnberg
Förderer:Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) Schwerpunktprogramm "IMAGES"
Stichwörter:Paläozeanologie, Paläoklimatologie, Meeresgeologie
Beginn:1.5.2001
Inhalt und Ziele:The IMAGES project, which is embedded into the PAGES (”Past Global Changes”) initiative of the IGBP (”International Geosphere Biosphere Program”) aims at the investigation of global Pleistocene (1.6 Ma) paleoceanographic and paleoclimatic changes from marine sedimentary records. Conventional sampling techniques being restricted to ca. 10 m sediment recovery scarcely cover time periods of more than ca. 250.000 years. Thus, the international IMAGES program intends to recover up to 60 m long sediment cores from oceanographic key areas by applying the french CALYPSO giant piston corer. Within this project, we recovered two ca. 45 m long sediment cores from the central Sea of Okhotsk during the IMAGES VII campain in summer 2001 with RV MARION DUFRESNE. The current investigations attempt to assess the role of this marginal basin for the formation of North Pacific Intermediate Water during the Pleistocene. Further, spatial and temporal variations in sea ice cover will be reconstructed which considerably affect oceanography and marine productivity. We expect to considerably extend our understanding on the interglacial enhancement of marine productivity in the North Pacific and its marginal basins.
Nürnberg & Tiedemann (submitted) Environmental Change in the Sea of Okhotsk over the past 1.1 million years - atmospheric teleconnections to China.
Kontakt:Nürnberg, Dirk
Telefon +49 431 600-2313, E-Mail: dnuernberg@geomar.de
Publikationen:
  1. Nürnberg, Dirk ; Tiedemann, Ralf:
    Environmental change in the Sea of Okhotsk over the past 1.1 million years .
    In: Paleoceanography 19 (2004), S. PA4011, doi:10.1029/2004PA001023
    Stichwörter:  [FB1/POZ], Climate Dynamics, Paleoclimatology, Paleoceanography, Pacific, Cenozoic, Sea of Okhotsk
  2. Matul, A. ; Abelmann, A. ; Tiedemann, Ralf ; Kaiser, A. ; Nürnberg, Dirk:
    Late Quaternary polycystine radiolarian datum events in the Sea of Okhotsk .
    In: Geo-Marine Letters 22 (2002), S. 25-32
    Stichwörter:  [FB1/POZ]

VITAL: Indonesian Throughflow Variability and Australasian Climate History in the last 150.000 years

Projektleitung:Prof. Dr. rer. nat. Wolfgang Kuhnt
Beteiligte:Dr. Patrick DeDeckker, Dr. Franz Gingele, Dr. Ann Holbourn, Dr. Zhimin Jian, Prof. Dr. rer. nat. Dirk Nürnberg, Dr. Bradley Opdyke, Prof. Dr. Rolf Käse, Prof. Dr. Karl Stattegger
Förderer:Bundesministerium für Bildung und Forschung
Mitwirkende
Institutionen:
Institut für Geowissenschaften, Universität Kiel
IFM-GEOMAR, Kiel
Institut für Ostseeforschung, Warnemünde
Tongji Universität, Shanghai, China
University of Canberra, Australia
Stichwörter:Indonesian Throughflow; West Pacific Warm Pool; global thermohaline circulation; sea surface temperatures
Beginn:14.9.2005
Inhalt und Ziele:The impact of the Indonesian Throughflow and West Pacific Warm Pool on global climate is a key issue to understand the role of the tropics in global climate change. Today, the West Pacific Warm Pool plays a key role in regulating the Earth’s heat budget. The western continuation of the West Pacific Warm Pool gives rise to the Indonesian Throughflow, a narrow band of warm, low salinity water that transports excess heat and freshwater from the Pacific to the Indian Ocean through the Indonesian Gateway. The Indonesian Throughflow is regarded as one of the major switchboards in the global thermohaline circulation, and its variability influences global climate on short term (ENSOrelated) and longterm timescales. The heat export from the Pacific into the Indian Ocean substantially affects atmosphere-ocean coupling in the tropical Pacific and Indian Ocean and on a global scale. Changes in Indonesian Throughflow intensity would not only cause changes in global atmospheric circulation and affect mid-latitude wind systems, but would also influence interannual climate anomalies, such as the ENSO and southeast Asian monsoon systems. Main scientific objectives of the project include
  • to study hydrographic profiles within the main outflow
path (Timor Strait) of the Indonesian Throughflow,
  • to calibrate paleoceanographic proxies to core-top
sediment samples,
  • to reconstruct sea-surface temperature, salinity,
nutrients, export production and bottom currents in sediment cores retrieved along two transects across Timor Strait,
  • to monitor the Indonesian Throughflow variability on
sub-millenial to orbital timescales during the late Pleistocene, using calibrated paleoceanographic proxies,
  • to test predictions from modeling experiments of a
strongly reduced glacial Indonesian Throughflow and substantially different hydrographic profiles.
Kontakt:Kuhnt, Wolfgang
Telefon +49 431 880-2938, Fax +49 431 880-4376, E-Mail: wolfgang.kuhnt@ifg.uni-kiel.de
Publikationen:
  1. Zuraida, Rina ; Holbourn, Ann ; Nürnberg, Dirk ; Kuhnt, Wolfgang ; Dürkop, Anke ; Erichsen, A.:
    Evidence for Indonesian Throughflow slowdown during Heinrich events 3-5 .
    In: Paleoceanography 24 (2009), S. PA2205
    Stichwörter:  [FB1/P-OZ]
    [doi>10.1029/2008PA001653]

Wassermassenverteilung und meridionale Umwälz-Zirkulation im Nordatlantik im mittleren Pliozän (3.3 bis 3.0 Ma)

Projektleitung:Dr. Nabil Khélifi
Beteiligte:Prof. Dr. rer. nat. Martin Frank, Prof. Dr. rer. nat. Dirk Nürnberg
Förderer:Deutsche Forschungsgemeinschaft
Stichwörter:Pliozän, Paläozeanographie, Foraminiferengeochemie, Sedimentgeochemie, IODP/ODP
Laufzeit:1.9.2010 - 31.8.2011
Inhalt und Ziele:Das Thema des hier vorgeschlagenen Projekts sind Änderungen der atlantischen meridionalen Umwälzzirkulation (MOC). Das Ziel ds Projekts ist eine detailierte Rekonstruktion der Verteilung und Zirkulation von Zwischen- und Tiefenwassermassen im Nordatlantik während der jüngsten globalen Warmzeit im Pliozän (vor ~3.3 ‹ 3.0 Millionen Jahren, dem mittleren Piacenzium). Während dieses 300,000 Jahre dauernden Zeitintervals war die globale Temperatur ~3°C warmer als heute, was Temperaturen entspricht, die nach Vorhersagen der Folgen des anthropogenen Klimawandels bis zum Ende dieses Jahrhunderts erreicht sein werden. Das mittlere Piacenzium wird als die jüngste Periode der geologischen Vergangenheit angesehen, die dem zukünftigen globalen Klima am ähnlichsten war, und ist daher in einzigartiger Weise für eine Fallstudie geeignet, um die ozeanographischen und klimatischen Prozesse besser zu verstehen, die eine Klimaerwärmung steuern und auf sie reagieren. Auf der Basis von fünf Sedimentkerntransekten im Nordatlantik schlagen wir vor (1) die Wassermassenzusammensetzung und deren Fließwege zu rekonstruieren und (2) daraus Änderungen des intermediären und tiefen Zirkulationssystems im Atlantik während des warmen Oberpliozäns abzuleiten. Dieser systematische Ansatz wird es ermöglichen, die Variabilität der nordatlantischen MOC und deren Auswirkungen auf das Klima unter Umweltbedingungen ähnlich denen unserer nahen Zukunft besser zu verstehen.

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