Projektbeschreibung
Alles läuft rund: die Entdeckung eines neuen Indikators zur Überwachung des Kohlenstoffkreislaufs
Der globale Kohlenstoffkreislauf, in dem Kohlenstoff zwischen Lagerstätten und der Atmosphäre, den Ozeanen und dem Boden ausgetauscht wird, spielt eine Rolle beim Klima der Erde. Ozeane können eine gewaltige Menge an CO2 aufnehmen und Meeresorganismen sind als Bestandteil der biologischen Kohlenstoffpumpe für diesen Vorgang unerlässlich. An der Oberfläche wandeln Photosynthesebetreiber wie Phytoplankton gelöstes CO2 in organischen Kohlenstoff um. Ein Großteil davon wird dann durch die Atmung von Tieren, Pflanzen und Bakterien wieder zurück in CO2 umgewandelt und gelangt nach kurzen Zeitspannen wieder in die Atmosphäre. Wenn Pflanzen und Tiere sterben, transportieren sie jedoch einen kleinen Anteil davon mit sich in die Tiefen des Ozeans, wo er durch die Verwesung allmählich wieder freigesetzt wird. Die biologische Kohlenstoffpumpe spielt eine wichtige Rolle bei Klimavorgängen, allerdings ist unser Verständnis der entsprechenden Phänomene mangelhaft. Das EU-finanzierte Projekt SCrIPT entwickelt einen Indikator zur Auswertung von Veränderungen in der biologischen Kohlenstoffpumpe im Laufe der Zeit, sowohl in der Vergangenheit als auch in der Zukunft.
Ziel
The overall concept of this proposal is to investigate the main biogeochemical processes modulating spatial and temporal changes in marine export productivity, and assess their role in regulating atmospheric carbon dioxide (CO2) concentrations, both under present conditions and in the geological past. The exchange of CO2 between the atmosphere and ocean interior mediated by the oceanic ecosystem is a pivotal mechanism modulating the global carbon cycle, and thus, a substantial driver of the Earth’s climatic evolution.
The overarching objective of this research proposal is to develop a novel proxy to trace changes in the global strength of the marine biological carbon pump (BCP) based on stable Chromium (Cr) isotopes. Despite its significance for the global carbon cycle, the BCP is still poorly constrained. This project will explore a tracer that has recently been developed to investigate the rise of atmospheric oxygen in the early history of the Earth and develop it thoroughly through a comprehensive, multidisciplinary calibration program and apply it to the much more subtle redox variations associated with organic matter remineralization in the ocean. The proposed approach includes phytoplankton culture experiments, water-column investigations and sedimentary analysis and will aim at elucidating the mechanisms governing the reduction of Cr and its associated isotopic fractionation. The proxy will subsequently be used to reconstruct export production variability in the past and assess its role in modulating glacial/interglacial climate oscillations. These past changes tended to be much slower than the current, anthropogenic change. Nonetheless, they can help to appraise sensitivities and point toward potentially dominant mechanisms of change. The observations gathered within the framework of this research program will enable refining the evolution of the marine carbon cycle and the rapidly declining buffering capacity of the ocean.
Wissenschaftliches Gebiet
- humanitieshistory and archaeologyhistory
- natural scienceschemical sciencesinorganic chemistrytransition metals
- social scienceseconomics and businesseconomicsproduction economicsproductivity
- natural sciencesbiological sciencesecologyecosystems
- natural sciencesearth and related environmental sciencesatmospheric sciencesclimatologyclimatic changes
Schlüsselbegriffe
Programm/Programme
Thema/Themen
Finanzierungsplan
ERC-COG - Consolidator GrantGastgebende Einrichtung
1015 LAUSANNE
Schweiz