Miozäne Karbonatsedimentation:
Beziehung zur Entwicklung der globalen thermohalinen Zirkulation

Drastische, wiederholte Reduktionen in Karbonatgehalten charakterisieren pelagische Sediment- abfolgen am Übergang vom mittleren zum späten Miozän. Zum besseren Verständnis der Än- derungen in der Karbonatsedimentation sollen im Rahmen eines kombinierten Projektes die Geschichte der spätneogenen Karbonatsedimentation in zwei geeigneten Gebieten (Westatlantik und -pazifik) in hochauflösenden Zeitreihen dokumentiert und die geochemischen Auswirkungen der Entwicklung der thermohalinen Zirkulation zu dieser Zeit mit einer Modellierung von Atmosphäre, Ozean, Kohlenstoffkreislauf und Sedimentchemie (PUMA/LSG mit HAMOCC und Sedimentmodell) nachvollzogen werden. Mit Hilfe von kontinuierlichen Röntgenfluoreszenz- Messungen an Kernen der ODP-Legs 154 (Ceara Rücken) und 130 (Ontong Java Plateau) soll die interozeanische Karbonatfraktionierung untersucht werden. Benthische Isotopenmessungen in ausgewählten Zeitabschnitten sollen ergänzende Information zu Tiefenwasseränderungen geben. Zentrale Fragestellung der geochemischen Modellierung soll die Rolle der Ozeanpassagen, speziell des Isthmus von Panama, in Kombination mit dem Absinken des Grönland-Schottland- Rückens sein. Als mögliche Faktoren für die raschen Sedimentveränderungen sollen Schwelleneffekte und Rückkopplungsmechanismen untersucht werden.

 

Miocene carbonate deposition:
Relationship to the establishment of the modern thermohaline circulation

Drastic and repeated reductions of calcium carbonate contents characterize pelagic sediment sequences at the middle to late Miocene transition. To identify the driving mechanism for the observed changes in carbonate sediment pattern we propose a combined study of documenting the late Neogene carbonate deposition history in high-resolution records of two suitable ocean regions (western Atlantic and western Pacific) and modelling the establishment of the thermohaline circulation at that time using a carbon cycle model (HAMOCC) and a 10-layer sediment module coupled to an atmosphere-ocean circulation model (PUMA / LSG). Applying the X-ray-fluorescence scanning method to sediment cores of ODP Legs 154 (Ceara Rise) and 130 (Ontong Java Plateau), the interoceanic carbonate fractionation will be studied. Benthic isotope measurements in selected time intervals will provide additional information on deep- water variability. A focus of the geochemical modelling will be the potential of ocean gateway changes to cause changes in thermohaline circulation, especially the effect of the closing Panama Isthmus combined with the subsidence history of the Greenland-Scotland Ridge. In order to estimate the rapidness of sedimentary changes, potential thresholds and feedback mechanisms responsible for ocean circulation transitions will be studied.