Bereichsbild

Sedimentologie & marine Paläoumweltdynamik

 

PD Dr. André Bahr



Addresse:

                

 

 

Institut für Geowissenschaften

Ruprecht-Karls-Universität Heidelberg

Im Neuenheimer Feld 234

D-69120 Heidelberg

Raum:

211

Telefon:

Fax:

+49 (0)6221-54 6062

+49 (0)6221-54 5503

E-Mail:

andre.bahr@geow.uni-heidelberg.de

Bahr Profilbild 2

 


 

Forschungsschwerpunkte:

Die Erdgeschichte ist durch Intervalle mit massiven Klimaschwankungen zwischen Kalt- und Warmzeiten gekennzeichnet. Besonders vor dem Hintergrund des aktuellen Klimawandels stellt sich die Frage, welche Faktoren und Mechanismen zu den beobachteten Wechseln zwischen kalten und warmen Bedingungen geführt haben. Bei den Klimaschwankungen der Vergangenheit spielte der Ozean als globale Wärmepumpe eine entscheidende Rolle. Entsprechend wichtig ist es daher, zu verstehen, ob und wie sich die Ozeanzirkulation im Zuge des aktuellen Klimawandels ändert und welche Konsequenzen dies wiederum für das Klima hat.

Meine Forschung fokussiert daher auf Intervalle der Erdgeschichte, die als Analoga für die Klimaentwicklung der Zukunft dienen können. Dies sind zum einen Intervalle mit besonders markanten Klima- und Umweltveränderungen (z.B. kurzfristige Klimaschwankungen während der letzten Eiszeit oder orbital gesteuerte Klima-Zyklen des Neogens), zum anderen Episoden mit Treibhaus-ähnlichem Klima (z.B. pleistozäne Warmzeiten oder Hyperthermale des Meso- und Känozoikums). Ziel meiner Forschung ist es, die Wechselwirkungen zwischen Ozeanzirkulation und kontinentalen Umweltbedingungen zu rekonstruieren und die dieser Land/Meer-Kopplung zu Grunde liegenden Mechanismen zu entschlüsseln.

Dabei stehen die folgenden Fragen im Vordergrund:

  • Wie und auf welchen Zeitskalen beeinflussen Veränderungen in der Ozeanzirkulation das Klima auf den Kontinenten?
  • Haben Veränderungen in den kontinentalen Klimabedingungen (z.B. der Niederschläge) ihrerseits Auswirkungen auf die Ozeanzirkulation? Wenn ja, welche sind dies?
  • Interagieren kontinentale und marine Klimasysteme auf verschiedenen Zeitskalen (dekadisch bis orbital) ähnlich oder ergeben sich dabei systematische Unterschiede?

Zur Rekonstruktion der Umweltbedingungen in der Erdgeschichte verwende ich eine Kombination aus verschiedenen geochemisch/biotischen Ansätzen:

  • Foraminiferen-Geochemie: Temperatur- und Salzgehaltsänderungen sowohl für das Oberflächenwasser als auch für den Meeresboden;
  • Proxy-Kalibrierung: Ba/Ca- und Mg/Ca-Messungen an planktischen Foraminiferen in enger Verknüpfung mit faunistischen Methoden;
  • Sediment-Geochemie: Charakterisierung der Sedimentprovenanz, Verwitterungsintensität im Hinterland von Flüssen, Rekonstruktion von marinen Bodenströmungen;
  • Korngrößenanalyse: Untersuchung des Sedimenttransports (z.B. äolisch vs. fluviatil), Rekonstruktion von Bodenströmungen.

 

 

Aktuelle Projekte:

 

1) Dynamik des südamerikanischen Monsuns während des Pleistozäns und Holozäns

Der Monsun bestimmt die Niederschlagsverteilung in weiten Teilen des südamerikanischen Kontinents, ist aber in seiner räumlichen und zeitlichen Dynamik bislang unzureichend verstanden. Fokus meiner Forschungsaktivitäten ist hier die Rekonstruktion der Wasserführung großer Flüsse (u.a. Orinoco, Amazonas, Sao Francisco) als Indikator der Niederschlagsverfügbarkeit im Hinterland auf dekadischen bis orbitalen Zeitskalen. Durch die Kombination terrestrischer Klimaindikatoren (z.B. Ba/Ca an Plankton-Foraminiferen als Flusswasser-Tracer) mit marinen Proxies (z.B. Mg/Ca-Temperaturen, ebenfalls gemessen an Plankton-Foraminiferen) lassen sich die Wechselwirkungen zwischen kontinentalen und ozeanischen Komponenten des Klimasystems mit hoher zeitlicher Genauigkeit analysieren (Förderung durch Deutsche Forschungsgemeinschaft, DFG).

 

2) Rolle der subtropischen Gyre für den verstärkten Eisschildaufbau im Mittelpleistozän

Das mittlere Pleistozän (ca. 1400–500 ka) ist durch ein kontinuierliches Wachstum kontinentaler Eisschilde während der Kaltzeiten geprägt. Dabei könnte die Nordatlantische Subtropische Gyre als Quelle für die zum Eisschildwachstum notwendige Feuchtigkeit eine wichtige Rolle gespielt haben. Das DFG-geförderte Projekt untersucht die räumliche Ausdehnung und Stärke der Gyrenzirkulation während des Mittelpleistozäns mittels Mg/Ca-Messungen an flach- und tieflebenden planktischen Foraminiferen. Die Probenlokationen decken dabei die westliche (Ocean Drilling Program Site 1058), nördliche (International Ocean Discovery Program, IODP, Site U1313) und östliche (IODP Site 1385) Begrenzung der Gyre ab. Dies ermöglicht einen genauen Einblick in den Wärme- und Feuchtigkeitstransport aus dem Nordatlantik nach Nord- und Mitteleuropa während einer kritischen Phase massiven Eisschild-Wachstums.

 

3) Dynamik des Mittelmeer-Ausstromwassers seit dem Mittelpleistozän

Dank seines hohen Salzgehalts ist das Mittelmeer-Ausstromwasser (MOW) eine wichtige Komponente der nordatlantischen Zirkulation. Die Veränderung der Zr/Al-Verhältnisse in Sedimentkernen aus dem Golf von Cadiz (IODP Expedition 339) zeigen dabei die langfristige Variabilität des MOW an. Ziel ist es, die Steuerungsfaktoren der MOW-Dynamik zu verstehen und die Auswirkungen von Schwankungen in der MOW-Produktion auf die Atlantische Zirkulation zu erfassen. Dabei besteht ein enger Zusammenhang mit dem Ostafrikanischen Monsun, da dieser über den Nilausstrom die Ozeanzirkulation im östlichen Mittelmeer beeinflusst, wo das MOW seinen Ursprung hat – ein Paradebeispiel für die unmittelbare Kopplung ozeanischer und kontinentaler Umweltprozesse (Förderung durch DFG).

 

 

Akademischer Lebenslauf:

seit 10/2014

Akademischer Rat, Institut für Geowissenschaften (Heidelberg)

12/2009-09/2014

Wissenschaftlicher Assistent, Institut für Geowissenschaften (Frankfurt)

01/2008-11/2009

Postdoc, GEOMAR, (Kiel)

08/2007-12/2007

Postdoc, MARUM (Bremen)

02/2007-08/2007

Postdoc, NIOZ (den Burg, Texel, Niederlande)

02/2006-02/2007

Postdoc, MARUM (Bremen)

10/2002-12/2005

Doktorand, MARUM (Bremen)

10/1995-02/2002

Studium der Geologie/Paläontologie, Universität Hamburg

 

Publikationen:

(Stand 04/2016)

im Druck

  • Lofi, J., Voelker, A., Ducassou, E., Hernández-Molina, F., Sierro, F., Bahr, A., Galvani, A., Lourens, L., Pardo-Igúzquiza, E. and Rodríguez-Tovar, F.,im Druck. Quaternary chronostratigraphic framework and sedimentary processes for the Gulf of Cadiz and Portuguese Contourite Depositional Systems derived from Natural Gamma Ray records. Marine Geology, doi: 10.1016/j.margeo.2015.12.005.

2016

  • Jakob, K.A., Wilson, P.A., Bahr, A., Bolton, C.T., Pross, J., Fiebig, J., Friedrich, O., 2016. Glacial-interglacial productivity changes in the eastern equatorial Pacific upwelling system and its response to Plio-Pleistocene ice-sheet dynamics. Paleoceanography, 31, 453-470.
  • Jiménez-Espejo, F., Pardos-Gené, M., Martínez-Ruiz, F., García-Alix, A., van de Flierdt, T., Toyofuku, T., Bahr, A., and Kreissig, K., 2016. Geochemical evidence for intermediate water circulation in the westernmost Mediterranean over the last 20 ky cal BP and its impact on the Mediterranean outflow. Global and Planetary Change.

2015

  • Bahr, A., Kaboth, S., Jiménez-Espejo, F., Sierro, F., Voelker, A., Lourens, L., Röhl, U., Reichart, G., Escutia, C., Hernández-Molina, F., Pross, J., and Friedrich, O., 2015. Persistent monsoonal forcing of Mediterranean Outflow Water dynamics during the late Pleistocene. Geology, p. G37013. Link zum Paper
  • Kaboth, S., Bahr, A., Reichart, G.-J., Jacobs, B., and Lourens, L. J., in press. New insights into upper MOW variability over the last 150 kyr from IODP 339 Site U1386 in the Gulf of Cadiz. Marine Geology, doi: 10.1016/j.margeo.2015.08.014.
  • Voelker, A. H., Salgueiro, E., Rodrigues, T., Jiménez-Espejo, F. J., Bahr, A., Alberto, A., Loureiro, I., Padilha, M., Rebotim, A., and Röhl, U., 2015. Mediterranean Outflow and surface water variability off southern Portugal during the early Pleistocene: A snapshot at Marine Isotope Stages 29 to 34 (1020–1135ka). Global and Planetary Change, 133, 223-237.
  • McCormack, J.M., Bahr, A., Gerdes, A., Tütken, T., and Prinz-Grimm, P., 2015. Preservation of successive diagenetic stages in Middle Triassic bonebeds: Evidence from in situ trace element and strontium isotope analysis of vertebrate fossils. Chemical Geology, 410, 108-123.
  • Nürnberg, D., Bahr, A., Mildner, T., Eden, C., and Kujau, A., 2015. Loop Current variability - its relation to meridional overturning circulation and the impact of Mississippi discharge, in Integrated Analysis of Interglacial Climate Dynamics, edited by M. Schulz and Paul, A., Springer, 55-62.

2014

  • Bahr, A., Jiménez-Espejo, F.J., Kolasinac, N., Grunert, P., Hernández-Molina, F., Röhl, U., Voelker, A., Escutia, C., Stow, D.A.V., Hodell, D., and Alvarez Zarikian, C.A., 2014. Deciphering bottom current velocity and paleoclimate signals from contourite deposits in the Gulf of Cádiz during the last 140 kyr: an inorganic geochemical approach, Geochem. Geophys. Geosyst., 15(8), 3145-3160.
  • Hernández-Molina, F.J., Stow, D.A.V., Alvarez-Zarikian, C.A., Acton, G., Bahr, A., Balestra, B., Ducassou, E., Flood, R., Flores, J.-A., Furota, S., Grunert, P., Hodell, D., Jiménez-Espejo, F., Kim, J.K., Krissek, L., Kuroda, J., Li, B., Llave, E., Lofi, J., Lourens, L., Miller, M., Nanayama, F., Nishida, N., Richter, C., Roque, C., Pereira, H., Sanchez Goñi, M.F., Sierro, F.J., Singh, A.D., Sloss, C., Takashimizu, Y., Tzanova, A., Voelker, A., Williams, T., and Xuan, C., 2014. Onset of Mediterranean outflow into the North Atlantic, Science, 344(6189), 1244-1250.
  • Hoffmann, J., Bahr, A., Voigt, S., Schönfeld, J., Nürnberg, D., and Rethemeyer, J., 2014. Disentangling abrupt deglacial hydrological changes in northern South America: Insolation versus oceanic forcing, Geology, 42(7), 579-582.
  • Wacker, U., Fiebig, J., Schöne, B.R., Bahr, A., Friedrich, O., Tütken, T., Gischler, E., and Joachimski, M.M., 2014. Empirical calibration of the clumped isotope paleothermometer using calcites of various origins, Geochimica et Cosmochimica Acta, 141, 127-144.

2013

  • Bahr, A., Nürnberg, D., Karas, C., and Grützner, J., 2013. Millennial-scale versus long-term dynamics in the surface and subsurface of the western North Atlantic Subtropical Gyre during Marine Isotope Stage 5, Global and Planetary Change, 111(0), 77-87.
  • Bahr, A., Schönfeld, J., Hoffmann, J., Voigt, S., Aurahs, R., Kucera, M., Flögel, S., Jentzen, A., and Gerdes, A., 2013. Comparison of Ba/Ca and δ18OWATER as freshwater proxies: A multi-species core-top study on planktonic foraminifera from the vicinity of the Orinoco River mouth, Earth and Planetary Science Letters, 383, 45-57.

2012

  • Henkel, S., Mogollón, J.M., Nöthen, K., Franke, C., Bogus, K., Robin, E., Bahr, A., Blumenberg, M., Pape, T., Seifert, R., März, C., de Lange, G.J., and Kasten, S., 2012. Diagenetic barium cycling in Black Sea sediments – A case study for anoxic marine environments, Geochimica et Cosmochimica Acta, 88(0), 88-105.
  • Römer, M., Sahling, H., Pape, T., Bahr, A., Feseker, T., Wintersteller, P., and Bohrmann, G., 2012. Geological control and magnitude of methane ebullition from a high-flux seep area in the Black Sea – The Kerch Seep Area, Marine Geology, 319-322, 57-74.

2011

  • Bahr, A., Nürnberg, D., Schönfeld, J., and Garbe-Schönberg, D., 2011. Hydrological variability in Florida Straits during Marine Isotope Stage 5 cold events, Paleoceanography, 26(2), PA2214.
  • Pape, T., Bahr, A., Klapp, S.A., Abegg, F., and Bohrmann, G., 2011. High-intensity gas seepage causes rafting of shallow gas hydrates in the southeastern Black Sea, Earth and Planetary Science Letters, 307(1-2), 35-46.

2010

  • Bahr, A., Pape, T., Abegg, F., Bohrmann, G., van Weering, T.C.E., and Ivanov, M.K., 2010. Authigenic carbonates from the eastern Black Sea as an archive for shallow gas hydrate dynamics – results from the combination of CT imaging with mineralogical and stable isotope analyses, Marine and Petroleum Geology, 27, 1819-1829.
  • Kujau, A., Nürnberg, D., Zielhofer, C., Bahr, A., and Röhl, U., 2010. Mississippi River discharge over the last ~560,000 years - Indications from X-ray fluorescence core-scanning, Palaeogeography, Palaeoclimatology, Palaeoecology, 298(3-4), 311-318.
  • Pape, T., Kasten, S., Zabel, M., Bahr, A., Abegg, F., Hohnberg, H.-J., and Bohrmann, G., 2010. Gas hydrates in shallow deposits of the Amsterdam mud volcano, Anaximander Mountains, Northeastern Mediterranean Sea, Geo-Mar. Lett., 30, 187-206.
  • Pape, T., Bahr, A., Rethemeyer, J., Kessler, J.D., Sahling, H., Hinrichs, K.-U., Klapp, S.A., Reeburgh, W.S., and Bohrmann, G., 2010. Molecular and isotopic partitioning of low-molecular-weight hydrocarbons during migration and gas hydrate precipitation in deposits of a high-flux seepage site, Chemical Geology, 269(3-4), 350-363.

2009

  • Bahr, A., Pape, T., Bohrmann, G., Mazzini, A., Haeckel, M., Reitz, A., and Ivanov, M., 2009. Authigenic carbonate precipitates from the NE Black Sea: a mineralogical, geochemical, and lipid biomarker study, International Journal of Earth Sciences, 98, 677–695.
  • Kwiecien, O., Arz, H.W., Lamy, F., Plessen, B., Bahr, A., and Haug, G.H., 2009. North Atlantic control on precipitation pattern in the eastern Mediterranean/Black Sea region during the last glacial, Quaternary Research, 71(3), 375-384.
  • Sahling, H., Bohrmann, G., Artemov, Y.G., Bahr, A., Brüning, M., Klapp, S.A., Klaucke, I., Kozlova, E., Nikolovska, A., Pape, T., Reitz, A., and Wallmann, K., 2009. Vodyanitskii mud volcano, Sorokin trough, Black Sea: Geological characterization and quantification of gas bubble streams, Marine and Petroleum Geology, 26(9), 1799-1811.

2008

  • Bahr, A., Lamy, F., Arz, H.W., Major, C.O., Kwiecien, O., and Wefer, G., 2008. Abrupt changes of temperature and water chemistry in the late Pleistocene and early Holocene Black Sea, Geochemistry, Geophysics, Geosystems, 9(1), Q01004.
  • Bahr, A., Bohrmann, G., and Teichert, B.M.A., 2008. Data report: bulk mineralogical composition of Cascadia margin sediments, IODP Expedition 311, in Proceedings of the Integrated Drilling Program, edited by M. Riedel, et al., p. doi:10.2204/iodp.proc.2311.2201.2008, Integrated Ocean Drilling Program, College Station, TX, USA.
  • Kwiecien, O., Arz, H.W., Lamy, F., Wulf, S., Bahr, A., Röhl, U., and Haug, G.H., 2008. Estimated reservoir ages of the Black Sea since the last glacial, Radiocarbon, 50(1), 99–118.
  • Mazzini, A., Ivanov, M., Nermoen, A., Bahr, A., Bohrmann, G., Svensen, H., and Planke, S., 2008. Complex plumbing systems in the near subsurface: geometries of authigenic carbonates from Dolgovskoy Mound (Black Sea) constrained by analogue experiments, Marine and Petroleum Geology, 25, 457-472.

2006

  • Bahr, A., Arz, H.W., Lamy, F., and Wefer, G., 2006. Late glacial to Holocene paleoenvironmental evolution of the Black Sea, reconstructed with stable oxygen isotope records obtained on ostracod shells, Earth and Planetary Science Letters, 241(3-4), 863-875.
  • Lamy, F., Arz, H.W., Bond, G., Bahr, A., and Pätzold, J., 2006. Multicentennial-scale hydrological changes in the Black Sea and northern Red Sea during the Holocene and the Arctic/North Atlantic Oscillation, Paleoceanography, 21(PA1008).

2005

  • Bahr, A., Lamy, F., Arz, H., Kuhlmann, H., and Wefer, G. 2005. Late glacial to Holocene climate and sedimentation history in the NW Black Sea, Marine Geology, 214, 309-322.

2004

  • Bahr, A., Wong, H.K., Yim, W.W.-S., Huang, G., and Lüdmann, T., 2004. Stratigraphy of Quaternary inner-shelf sediments in Tai O Bay, Hong Kong, based on ground-truthed seismic profiles Geo-Mar. Lett., 25(1), 20-33.

 

Outreach:

Beitrag in der Sendung "Global" im SWRinfo Radio, vom 19.11.2015.

Seitenbearbeiter: E-Mail
Letzte Änderung: 01.12.2016
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