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Ozean und Klima

Sedimente, die am Meeresboden abgelagert werden, ermöglichen die Quantifizierung von Veränderungen der Meeresumwelt in der Vergangenheit. Der Meeresboden stellt somit ein einzigartiges Archiv für Umweltveränderungen auf Zeitskalen von Dekaden bis Jahrmillionen dar. Dieses Archiv trägt deshalb entscheidend zum Verständnis der natürlichen, aber für die Menschheit relevanten Prozesse bei, die den heutigen Zustand des Erdsystems und auch seine zukünftige Entwicklung maßgebend bestimmen. Neben klassischen Methoden der Meeresgeologie werden insbesondere (isotopen-)geochemische Analysen organischer und anorganischer Komponenten der Sedimente genutzt, um Umweltveränderungen zu rekonstruieren und Prozesse . Durch Wind und Flüsse werden auch terrestrische Klimasignale in den Ozean transportiert. Dadurch stellen Tiefseesedimente ein einzigartiges Klimaarchiv dar, das es ermöglicht, neben Variationen der marinen Umwelt auch zeitgleiche Veränderungen auf den Kontinenten und deren Beziehung zueinander zu erfassen. Solche paläozeanographischen und -klimatologischen Untersuchungen erlauben es z. B., Aussagen über die Veränderungen der ozeanweiten Meeresströmungen und der biologischen Produktivität zu machen, die für die Funktionsweise des Klimasystems von großer Bedeutung sind (z. B. den Wärmetransport, die Speicherung von Kohlendioxid oder die Verschiebung von Niederschlagsregionen).

Klimavariationen auf Zeitskalen von mehreren Dekaden bis Jahrmillionen werden durch instru-mentelle Beobachtungen nur unzureichend oder garnicht wiedergegeben. Zeitlich hochaufgelöste Sedimente und Korallenskelette sind daher unverzichtbare Archive, um die Rolle des Ozeans im Klimageschehen besser zu verstehen. Dabei sind die Rolle der Verstärkungsmechanismen, der Wechselwirkungen zwischen Klima-Subsystemen, aber auch der Antriebsfaktoren sowie des Ausmaßes möglicher lokaler Umweltveränderungen von besonderer Bedeutung.

Viele in der Paläoklimatologie verwendeten (Isotopen)tracer wurden in den letzten Dekaden zu quantitativen Klimaindikatoren entwickelt, die einen direkten Vergleich mit Klimamodellen ermöglichen und somit dazu beitragen, die Qualität der Modelle für zukunftsrelevante Klimazustände zu testen. Hierzu werden in Zukunft immer umfassendere paläoklimatologische Datensätze benötigt, mit denen Klimazustände in der Vergangenheit noch detaillierter beschrieben werden können.