Kontaktperson: Dr. Donata Monien (jetzt am ZMT Bremen)

Die Westliche Antarktische Halbinsel (WAP) ist eine der empfindlichsten und dynamischsten Regionen der Erde, in der ökologische Systeme und die Kryosphäre schnell auf den Klimawandel reagieren. In den vergangenen 60 Jahren wurde eine schnelle regionale Erwärmung und damit einhergehender Gletscherrückgang beobachtet, der das Küsten-Ökosystem durch trübe Schmelzwässer beeinflusst und zudem zum globalen Meeresspiegel-Anstieg beiträgt. Weiterhin wird durch das Auftreten neuer eisfreier Gebiete die chemische Verwitterung und Bodenbildung in zuvor von Eis bedeckten Grundgesteinen begünstigt, so dass diese Gebiete in letzter Konsequenz als Quelle zur Düngung des Südozeans mit Eisen fungieren können.

Gegenwärtig konzentrieren wir uns auf die Aufklärung des rezenten Klimawandels (IMCOAST Teilprojekt IP-5) und analoge Klimaszenarien der Vergangenheit (DFG-Projekt BR 775/25-1). Die übergreifende Fragestellung unserer Untersuchungen ist die Einschätzung, ob der dokumentierte Temperaturanstieg und Gletscherrückgang auf der WAP in den sedimentären Archiven widergespiegelt wird und ob solche Episoden bereits vorher im Holozän aufgetreten sind. Aus diesem Grunde soll das partikuläre Material in der Wassersäule der Potter Cove (King George Island) und in glazialen Schmelzwässern durch anorganisch-geochemische Methoden (Haupt- und Spurenelemente, Nährstoffe) charakterisieret und quantifiziert werden.

Die Analysenergebnisse sollen dazu dienen, die rezenten Auswirkungen der Gletscherschmelze auf das Ökosystem aufzuzeigen, z.B. in Bezug auf die Frage ob das Schmelzwasser das Wachstum mariner (Mikro)Organismen beeinflusst. Das Ausmaß des Schmelzwassereintrags und der Zufuhr partikulären Materials wird durch Analyse diesen Materials und von Oberflächen-Sedimenten untersucht. Auf der Basis von Herkunftsuntersuchungen wollen wir dokumentieren, of das in die Bucht eingetragene Material gleichförmig verteilt wird und eine einheitliche Zusammensetzung aufweist, oder ob bestimmte Quellregionen durch ihre geochemischen Signaturen zu unterscheiden sind. Weiterhin soll durch die Messung von ²¹⁰Pb untersucht werden, ob der beschriebene Anstieg des Eintrags von Trübstoffen zu einer Erhöhung der Sedimentationsraten geführt hat. Die quantitativen Trübstoff-und Sedimentanalysen tragen zu einer genaueren Abschätzung des Partikelexports dieser Region in den Südozean bei. Längere Sedimenkerne aus der Maxwell Bay dienen als Klima- und Umweltarchive dieser Region im späten Holozän - vor allem des letzten Jahrhunderts - und werden in hoher zeitlicher Auflösung untersucht werden. In Zusammen mit dem British Antarctic Survey werden Seesedimente der Fildes und Potter Halbinseln als Vergleichsstandorte genutzt.

• Diese Untersuchung ist Teil des Projektes „Rapid Climate Change at the Western Antarctic Peninsula: Chemical Flux Change and Environmental Consequences“ und wird in enger Kooperation mit dem Projekt „Fe and Mn in Antarctic bivalves: Indicators of change in near-shore biogeochemistry?“ durch Dr. Doris Abele vom Alfred Wegener Institut Bremerhaven (DFG SPP Antarktis 2009-2012) durchgeführt.
• Weiterhin sind die Arbeiten in dasAdditionally our work is embedded in das multinationale Projekt “Impact of climate induced glacial melting on marine coastal systems in the western Antarctic Peninsula region” (IMCOAST) eingebunden. 
• Das kürzlich bewilligte Austausch- und Ausbildungsprogramm “Interdisciplinary Modelling of Climate Change on Coastal Western Antarctica - Network for Staff Exchange and Training” (IMCONet, EU-FP7 IRSES funded project, 2013-2017) wird von den Ergebnissen dieser Projekte profitieren.

Veröffentlichungen:

POIGNER, H., MONIEN, P., MONIEN, D., KRIEWS, M., BRUMSACK, H.-J., WILHEMS-DICK, D. & ABELE, D. (submitted) Influence of the pore water geochemistry on Fe and Mn assimilation in Laternula elliptica at King George Island (Antarctica). Estuarine Coastal and Shelf Science.

HUSMANN, G., ABELE, D., MONIEN, D., MONIEN, P., KRIEWS, M. & PHILIPP, E.E.R. (2012). The influence of sedimentation on metal accumulation and cellular oxidative stress markers in the Antarctic bivalve Laternula elliptica. Estuarine, Coastal and Shelf Science, 10.1016/j.ecss.2012.06.003.

WATCHAM, E.P., BENTLEY, M.J., HODGSON, D. A., ROBERTS, S.J., FRETWELL, P.T., LLOYD, J.M., LARTER, R.D., et al. (2011). A new Holocene relative sea level curve for the South Shetland Islands, Antarctica. Quaternary Science Reviews, 30, 3152–3170, 10.1016/j.quascirev.2011.07.021.

MONIEN, P., SCHNETGER, B., BRUMSACK, H.-J., HASS, H.C. & KUHN, G. (2011). A geochemical record of late Holocene palaeoenvironmental changes at King George Island (maritime Antarctica). Antarctic Science, 23, 255–267, Doi 10.1017/S095410201100006x.

HASS, H.C., KUHN, G., MONIEN, P., BRUMSACK, H.-J. & FORWICK, M. (2010). Climate fluctuations during the past two millennia as recorded in sediments from Maxwell Bay, South Shetland Islands, West Antarctica. Geological Society, London, Special Publications, 344, 243–260, 10.1144/SP344.17.