Research
Theme 1 & 2
www.darwincenter.nl
Project 2031

Biological validation of proxies for temperature, salinity, oxygenation and pCO2 based on experimental evidence using benthic foraminiferal cultures
Project leader: Dr. G. J. Reichart
Researcher(s): Dr. J. C. Wit
Starting date: 1-dec-06

Abstract
Het sluiten van de verbinding tussen de Indische Oceaan en de Parathetys tijdens het Midden Mioceen valt samen met het begin van grootschalige glaciaties op het noordelijke halfrond. Hoe deze gebeurtenissen met elkaar verband houden is echter onbekend omdat ter plaatse gedetailleerde reconstructies van samenhangende veranderingen in oceaanstromingen, mondiale biogeochemische cycli en het klimaat ontbreken. Voor zulke reconstructies zijn goede indicatoren, zogenaamde proxies, nodig die zowel gecalibreerd als getest zijn, maar vooral ook robuust genoeg om verder terug in de tijd toe te passen. Het hier voorgestelde onderzoek behelst het ontwikkelen van klimaats en oceanografische proxies, die gefundeerd zijn op de biologische, chemische en fysische processen tijdens het vast leggen van het proxy-signaal. De proxies die ontwikkeld zullen worden maken gebruik van subtiele veranderingen in de inorganische en organische samenstelling van de carbonaat schaaltjes van benthische foraminiferen. De fossiele schaaltjes van deze eencellige organismen bevatten naast het hoofd bestand deel calcium carbonaat ook sporen metalen en organische moleculen die gerelateerd kunnen worden aan het oorspronkelijke leef milieu. Door foraminiferen te laten groeien onder gecontrolleerde omstandigheden en de samenstelling van hun schaaltjes daarna te meten zullen reeds bekende proxies gecalibreerd worden voor de omstandigheden tijdens het Midden Mioceen en worden tevens nieuwe proxies ontwikkeld. De proxies die ontwikkeld worden moeten zorgen voor een kwantitatieve reconstructie van temperatuur, saliniteit, zuurstof concentratie van het bodem water en de carbonaat chemie van het zeewater. Hierbij wordt rekening gehouden met een andere samenstelling van het zeewater in het verleden, wisselende ecologische niches en de invloed van het organisme zelf op zijn omgeving. Naast de ontwikkelde nieuwe klimaats proxies zal het onderzoek inzicht verschaffen in de processen die een rol spelen bij calcificatie en bijdragen aan het ontrafelen van de rol die het sluiten van de Parathethys heeft gespeeld in het ontstaan van ijstijden.

Publications
Wit JC, De Nooijer LJ, Barras C, Jorissen FJ, Reichart GJ (2012). A reappraisal of the vital effect in cultured benthic foraminifer Bulimina marginata on Mg/Ca values: assessing temperature uncertainty relationships. Biogeosciences9: 3693-3704.
Darwin Center authors: de Nooijer L.J., Reichart G. J., Wit J. C.

Jos Wit (2012). Calibration, validation and application of foraminiferal carbonate based proxies: Reconstructing temperature, salinity and seawater Mg/Ca.
Darwin Center authors: Wit J. C.