Projektgruppen

E1.10 | UNTERSUCHUNG ZUR KÄNOZOISCHEN ABKÜHLUNGSPHASE

Projektleiter:
Prof. Dr. Thomas Hickler

Im Känozoikum (Erdneuzeit, seit 65 Millionen Jahren) wurde das Klima zunehmend kühler.
Diese längerfristige Temperaturabnahme wurde bislang einer Abnahme des CO2-Gehaltes sowie der tektonisch bedingten Kontinentalverschiebung und den damit verbundenen Gebirgsbildungen, etwa der Tibetischen Hochebene, zugeschrieben.
Dennoch sind die Gründe für die kurzfristigeren Klimaänderungen innerhalb des Känozoikums (etwa der Beginn der Vereisung der Antarktis oder das Klimaoptimum des Eozäns) wie auch die relative Bedeutung von verschiedenen Rückkopplungs-Effekten stark umstritten.

Ein gemeinsammer Nenner der Forschungsaktivitäten im Projekt E1.10 ist die Nutzung von globalen numerischen Klimasystem-Modellen verschiedener Komplexität, um verschiedene Aspekte des Klimas im Känozoikum zu untersuchen. Die Modelle werden hauptsächlich für zwei Aufgaben genutzt:

Erstens können Simulationen mit Klimasystemmodellen globale Felder von Klimaelementen wie Temperatur und Niederschlag für bestimmte Zeitscheiben der Erdgeschichte erzeugen. Diese Klimaelemente können mit Proxydaten des Paläoklimas verglichen werden, wie etwa Paläovegetation in Projekt E1.11.
Wenn Modell und Proxydaten gut übereinstimmen, können die Modellergebnisse als Eingangsdaten für Modelle von Untersystemen genutzt werden, etwa in Dynamischen Globalen Vegetations-Modellen (DGVM, siehe E2 ).

Zweitens möchten wir den Einfluss von bestimmten Rückkopplungsmechanismen oder einer einzelnen Systemkomponente auf das Klima getrennt untersuchen.
Bei solchen Experimenten interessieren uns mehr die relativen Änderungen der Klimaelemente als die absoluten Werte.
Ein besonderer Forschungsschwerpunkt ist etwa, angesichts der starken Veränderung der Vegetation (Abb. 1), der Einfluss der terrestrischen Biosphäre auf sowohl langfristige wie auch kurzfristige Klimaänderungen im Känozoikum.

Abb. 1

Abb. 1: Die Vegetation des Tortons (oben) und die heutige (unten) (Micheels et al., 2007).

Das Projekt E1.10 war Teil der von der Deutschen Forschungsgemeinschaft geförderten Forschergruppe "UCCC - Understanding Cenozoic Climate Cooling", welche 2011 endete.

Team

Dr. Jussi Eronen, Wissenschaftler
Dr. Johan Liakka, Wissenschaftler
Dr. Felix Portmann, Wissenschaftler

Publikationen

Eronen, J.T., Mirzaie, M., Karme, A., Micheels, A., Bernor, R.L. & M. Fortelius (2009) : Distribution history and climatic controls of the Late Miocene Pikermian chronofauna - Proceedings of the National Academy of Sciences, 106(29), 11867-11871.

Francois, L., Utescher, T., Favre, E., Henrot, A., Warnant, P., Micheels, A., Erdei, B., Laurent, J.-M., Fauquette, S., Suc, J.-P., Cheddadi, R. & V. Mosbrugger (2011) : Modelling Late Miocene vegetation in Europe: results of the CARAIB model and comparison with palaeovegetation data. - Palaeogeography, Palaeoclimatology, Palaeoecology, 304(3-4), 359-378.

Harzhauser, M., Piller, W.E., Müllegger, S., Grunert, P., Micheels, A. (2011) : Changing seasonality patterns in Central Europe from Miocene Climate Optimum to Miocene Climate Transition deduced from the Crassostrea isotope archive. - Global and Planetary Change 76(1-2), 77-84.
Link zur Publikation

Liu, L., Puolamäki, K., Eronen, J.T., Ataabadi, M.M., Hernesniemi, E. & M. Fortelius (2012) : Dental functional traits of mammals resolve productivity in terrestrial ecosystems past and present. - Proceedings of the Royal Society B - Biological Sciences 279: 2793-2799.

Micheels, A., Bruch, A. & V. Mosbrugger (2009) : Miocene climate modelling sensitivity experiments for different CO2 concentrations. - Palaeontologia Electronica, 12(2), 6A, 20 p.

Micheels, A., Bruch, A.A., Eronen, J., Fortelius, M., Harzhauser, M., Utescher, T. & V. Mosbrugger (2011) : Analysis of heat transport mechanisms from a Late Miocene model experiment with a fully-coupled atmosphere-ocean general circulation model. - Palaeogeography, Palaeoclimatology, Palaeoecology 304(3-4), 337-350.

Micheels, A., Eronen, J. & V. Mosbrugger (2009) : The Late Miocene climate response to a modern Sahara desert. - Global and Planetary Change 67: 193-204.

Mosbrugger, V. & A. Micheels : Natürlicher und anthropogener Klimawandel - Wie katastrophal ist der Mensch? In: Wolf, P., Herdt, D. (eds.). Global Warming. Ethische und technologische Perspektiven des Klimawandels. Nell-Breuning Symposium. Leipziger Universitätsverlag, 17-28.

Schneck, R., Micheels, A. & V. Mosbrugger (2012) : Climate impact of the high northern vegetation - Late Miocene and present. - International Journal of Earth Sciences 101(1): 323-338.

Schneck, R., Micheels, A. & V. Mosbrugger (2010) : Climate modelling sensitivity experiments for the Messinian Salinity Crisis. - Palaeogeography, Palaeoclimatology, Palaeoecology, 286(3-4), 149-163.

Tang, H., Micheels, A., Eronen, J. & M. Fortelius (2011) : Regional climate model experiments to investigate the Asian monsoon in the Late Miocene. - Climate of the Past 7, 847-868.
Link zur Publikation

Utescher, U., Bruch, A.A., Micheels, A., Mosbrugger, V., & S. Popova (2011) : Cenozoic climate gradients in Eurasia – a palaeo-perspective on future climate change? - Palaeogeography, Palaeoclimatology, Palaeoecology 304(3-4), 351-358.