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Thesis

Zur Erniedrigung des atmosphärischen Kohlendioxidgehalts durch den Weltozean während der letzten Eiszeit

MPS-Authors
/persons/resource/persons37176

Heinze,  Christoph
MPI for Meteorology, Max Planck Society;

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Fulltext (public)

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(Publisher version), 12MB

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Citation

Heinze, C. (1990). Zur Erniedrigung des atmosphärischen Kohlendioxidgehalts durch den Weltozean während der letzten Eiszeit. PhD Thesis, University of Hamburg, Hamburg.


Cite as: http://hdl.handle.net/21.11116/0000-0005-826C-F
Abstract
Während der letzten Eiszeit lag das atmosphärische Volumenmischungsverhàlltnis für COS 80 ppm unter dem vorindustriellen Niveau von 280 ppm. Die Ursache für diese Ernied- rigung ist derzeit nicht bekannt. Es wird angenommen, daß Umstellungen im marinen Kohlenstofikreislauf dafür verantwortlich waren. Dies wird durch die Analyse marine Sedimentbohrkerne unterstützt. In der vorliegenden Arbeit wurden Hypothesen zur Erklärung dieser CO2-Reduktion rnit Modellrechnungen untersucht. Mit einem hochaufiösenden, globalen Modell des marinen Kohlenstofikreislaufs, das auf dem Strömungsfeld eines dynamischen Ozeanrnodells basiert, wurden einzelne Hypothesen in Sensitivitätsexperirnenten nachvollzogen. Dabei wurden Versuche zu Veränderungen im marinen Nährstofihaushalt, im Calciumcarbonathaushalt , in der Löslichkeit von CO2-Gas in Meerwasser und zu Änderungen im ozeanischen Bewe- gungsfeld durchgeführt. Die Ergebnisse wurden mit Durchschnittswerten geologischer Da- ten aus Eis- und Sedimentbohrkernen (Kenngrößen: CO2-Gehalt, 613C, CaCO3-Sättigung) für den Zeitraum 18,000-65,000 Jahre vor heute verglichen. Keines der Einzelexperimente vermochte das Muster der beobachteten Kenngrößenveıänderungen simultan zu reprodu- zieren ı Danach wurde untersucht, ob Kombinationen verschiedener Parameteränderungen die CO2-Abnahme und die in den Sedimentdaten dokumentierten Umstellungen des marinen Kohlenstofikreislaufs während der letzten Eiszeit bewirken können. Aus den Ergebnissen der Sensitivitåtsexperimente wurde dafür ein einfaches lineares Modell für die Änderungen der Kenngrößen in Abhängigkeit von den untersuchten Parameteränderungen abgeleitet. Dieses Modell wurde an beobachtete Daten für aufeinander folgende Zeitpunkte aus dem Intervall 0-120,000 Jahre vor heute angepaßt. Die untersuchten Parameter ließen sich auf- grund linearer Abhängigkeiten untereinander nicht eindeutig voneinander trennen. Das Ergebnis legt nahe, daß eine Abnahme der Ozeanventilation den stärksten Beitrag zur glazialen CO2-Verminderung lieferte.