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Dr. Martina Hollstein

Gruppe: 

Klimavariabilität der niedrigen Breiten

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+49 421 218-65533

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Raum: 

MARUM II, 3160
Martina Hollstein

Forschungsinteressen

Die übergeordnete Motivation für meine Forschung ist es, die Klimavariabilität der Vergangenheit und die zugrunde liegenden Mechanismen besser zu verstehen, insbesondere die Rolle der Ozeane. Daher konzentriert sich meine Forschung hauptsächlich auf Ozean-Klima-Verbindungen. Weitere Forschungsschwerpunkte betreffen rezente biogeochemische und ozeanographische Prozesse Ozean sowie die Auswirkungen anthropogener Aktivitäten auf die Tiefseeumwelt.

LOLAC

Projekte

Die Niederschlagsvariabilität im östlichen Australien während der letzten 130.000 Jahre (DFG, 2025-2027)

Ost-Australien ist immer wieder von schweren Dürreperioden und Überflutungen betroffen, die schwerwiegende Auswirkungen auf das ökologische und sozio-ökonomische System Australiens haben. Gegenwärtig ist die regionale Niederschlagsvariabilität eng an das austral-asiatische Monsunsystem und die El Niño-Southern Oscillation geknüpft. Darüber hinaus beeinflussen die Meeresoberflächentemperaturen (SST) und Stärke der westpazifischen Randströme, wie der Ostaustralische Strom (EAC), den Niederschlag im östlichen Australien, wobei ein wärmerer und stärkerer EAC einen erhöhten Niederschlag begünstigt. Der Einfluss der warmen Küstenströme auf den Niederschlag im östlichen Australien ist bislang jedoch nur unzureichend erforscht. Klimaprojektionen deuten beispielsweise darauf hin, dass Ostaustralien im 21. Jahrhundert trotz ansteigender SSTs und eines stärkeren EAC Transportes zunehmend trockenere Bedingungen erfahren wird. Die Rekonstruktion vergangener Niederschlagsveränderungen über dem östlichen Australien in Verbindung mit der SST und Stärke der westpazifischen Randströme ist essentiell, um ihre Verknüpfungen, sowie Steuerungsgrößen und Rückkopplungsmechanismen besser zu verstehen.

Ziel des vorgeschlagenen Projekts ist die Rekonstruktion von Niederschlagsveränderungen in Ostaustralien und ihre Verknüpfung zu SST während des letzten glazial-interglazial Zyklus. Zu diesem Zweck sollten SST- und Niederschlagsrekonstruktionen in marinen Sedimentkernen, die entlang eines Transekts vor der Küste Ostaustraliens genommen worden sind, durchgeführt werden. Mg/Ca Verhältnisse, gemessen in Schalen planktischer Foraminiferen, sollen Aufschluss über SST Änderungen geben. Zur Rekonstruktion von Niederschlagsveränderungen sollen D/H-Isotope an Pflanzenwachsen gemessen werden. Die Rekonstruktionen sollen zudem dazu beitragen, den Einfluss zukünftiger SST Veränderungen auf den Niederschlag in Australien besser abschätzen zu können.

Monsoon dynamics

Dieses Projekt ist Teil des MARUM-Exzellenzclusters "Der Ozeanboden – Unerforschte Schnittstelle der Erde", Research Unit "Ocean floor as recorder". Eine der Hauptaufgaben von Recorder ist es, mit Hilfe von marinen Klimaarchiven und Klimamodellen, Klimazustände, die wärmer als die gegenwärtige Welt sind, besser zu verstehen. Unter anderem sollen Veränderungen im globalen hydrologischen Kreislauf entschlüsselt werden.

Das austral-asiatische Monsunsystem stellt ein zentrales Element des globalen Wasserkreislaufs dar. Angesichts seines Einflusses auf die Lebensbedingungen von Milliarden von Menschen ist es, besonders im Hinblick auf die zukünftige globale Erwärmung, wichtig, ein umfassendes Verständnis der Monsundynamik, insbesondere unter warmen Klimabedingungen, zu erlangen. Paläoklimatische Daten zeigen, dass Monsunniederschläge durch unterschiedliche Meeresoberflächentemperaturen (SST) beeinflusst werden. Der Zusammenhang zwischen SST und Monsunniederschlägen wurde jedoch bisher noch nicht systematisch untersucht. Darüber hinaus stellt die Temperatursimulation eine der Hauptfehlerquellen in der Modellierung zukünftiger Niederschläge dar. Die Entschlüsselung der Kopplung zwischen SST und Monsunniederschlag ist daher entscheidend, um die Monsundynamik besser zu verstehen und die zukünftige Entwicklung von Monsunsystemen besser abschätzen zu können.

In diesem Projekt werden wir proxybasierte Rekonstruktionen und Modellsimulationen verwenden, um die Kopplung zwischen SST und Monsunregen in der geologischen Vergangenheit zu bewerten. Insbesondere werden wir verfügbare und neu generierte SST- und Niederschlagsaufzeichnungen aus den austral-asiatischen Monsungebieten zusammenstellen, um bestehende Trends und Variabilitäten im Holozän und früheren Warmzeiten als "wärmer-als-heute"-Analoga zu analysieren. Die Proxy-Datenbasis wird mit numerischen Modellen kombiniert, die sich mit dem Einfluss des SST auf den Monsunregen befassen.

Publikationen

  • Hollstein, M., Kienast, M., Lückge, A., Yokoyama, Y., Mohtadi, M. (2024). Sea surface temperatures across the Coral Sea over the last glacial-interglacial cycle. Paleoceanography and Paleoclimatology, 39, e2023PA004757. doi:10.1029/2023PA004757.
  • Haalboom, S., Schöning, T., Urban, P., Gazis, I.G., de Stigter, H., Gillard, B., Baeye, M., Hollstein, M., Purkiani, K., Reichert, G.-J., Thomsen, L., Haeckel, M., Vink, A., Greinert, J. (2022). Monitoring of anthropogenic sediment plumesin the Clarion-Clipperton Zone, NE equatorical Pacific Ocean. Frontiers in Marine Sciences, 9:882155. doi: 10.3389/fmars.2022.882155.
  • Purkiani, K., Gillard, B., Paul, A., Haeckel, M., Haalboom, S., Greinert, J., de Stigter, H., Hollstein, M., Baeye, M., Vink, A., Thomsen, L., Schulz, M. (2021). Numerical simulation of deep-sea sediment transport induced by a dredge experiment in the northeastern Pacific Ocean. Frontiers in Marine Sciences, 8:719463. doi:10.3389/fmars.2021.719463.
  • Hollstein, M., Mohtadi, M., Kienast, M., Rosenthal, Y., Oppo, D.W., Groeneveld, J., Southon, J.R., Lückge, A. (2020). The impact of astronomical forcing on surface and thermocline variability across the 1 Western Pacific Warm Pool over the past 160 kyr. Paleoceanography and Paleoclimatology, 35, e2019PA003832. doi:10.1029/2019PA003832.
  • Hollstein, M., Mohtadi, M., Rosenthal, Y., Prange, M., Oppo, D., Martínez Méndez, G., Tachikawa, K., Moffa Sanchez, P., Steinke, S., Hebbeln, D. (2018). Variations in Western Pacific Warm Pool surface and thermocline conditions over the past 110,000 years: Forcing mechanisms and implications for the glacial Walker circulation. Quaternary Science Reviews, 201, 429-445. doi:10.1016/j.quascirev.2018.10.030.
  • Hollstein, M., Mohtadi, M., Rosenthal, Y., Moffa Sanchez, P., Oppo, D., Martínez Méndez, G., Steinke, S., Hebbeln, D. (2017). Stable oxygen isotopes and Mg/Ca in planktic foraminifera from modern surface sediments of the Western Pacific Warm Pool: Implications for thermocline reconstructions. Paleoceanography, 32, doi:10.1002/2017PA003122.

Expeditionen

  • SONNE-256 (TACTEAC) SW Pacific, Auckland (NZ) - Darwin (AUS), 17.04.-09.05.2017, Chief scientist: Mahyar Mohtadi
SO256