How the complexity of continental breakup controls ocean circulation

Project summary

Global and regional climate are profoundly influenced by patterns of ocean circulation, which in turn is modulated by the distribution of continents and seafloor topography. Motions of the continents over millions of years shift and reshape the ocean basins, causing ocean currents to change. Dramatic changes can occur when continents break apart opening ‘seaways’ that control seawater flow between major ocean basins.

This project combines plate tectonic reconstructions with 3D lithospheric extension simulations to create high-resolution boundary conditions for paleo-oceanographic circulation models of the Tasman and North Atlantic seaways. We investigate how quickly, and by how much, tectonic processes change the width, depth and latitude of a seaway. The geodynamic evolution may be influenced by long transform boundaries, continental fragments or vertical motions due to mantle plume activity. Subsequently we will provide calculations how the seaway evolution affects oceanographic flow and long-term temperature trends in the oceans.

Project duration

2018-2021

Funding agency

Australian Research Council

Primary Investigator

Joanne Whittaker (University of Tasmania, Hobart, Australia)

Cooperations

Simon Williams (EarthByte Group, University of Sydney)

Andreas Klocker (University of Tasmania, Hobart, Australia)

Carmen Gaina (University of Oslo, Norway)

David Munday (British Antarctic Survey, UK)

Zusammenfassung

Das globale und regionale Klima wird stark von der Ozeanzirkulation beeinflusst, die wiederum von der Verteilung der Kontinente und der Topographie des Meeresbodens kontrolliert wird. Bewegungen der Kontinente über Millionen von Jahren verändern die Form der Ozeanbecken, wodurch sich die Meeresströmungen verändern. Dramatische Veränderungen können auftreten, wenn Kontinente auseinanderbrechen und "Meeresengen" öffnen, die den Wasserfluss zwischen den großen Ozeanbecken beeinflussen. Dieses Projekt kombiniert plattentektonische Rekonstruktionen mit 3D Lithosphärenextensions-Simulationen, um hochauflösende Randbedingungen für paläo-ozeanographische Zirkulationsmodelle der Tasman- und Nordost-Atlantischen Meeresengen zu erstellen. Wir untersuchen, wie schnell und wie stark tektonische Prozesse die Breite, Tiefe und Latitude eines Seewegs verändern. Die geodynamische Entwicklung kann dabei durch lange Transformstörungen, kontinentale Fragmente oder vertikale Bewegungen aufgrund von Mantelplumeaktivität beeinflusst werden. Anschließend berechnen wir, wie die Entstehung der Meeresenge den ozeanographischen Fluss und die langfristigen Temperaturtrends in den Ozeanen beeinflusst.

Laufzeit 2018-2021


Zuwendungsgeber Australian Research Council

Projektverantwortlicher Joanne Whittaker (University of Tasmania, Hobart, Australia)

Kooperationen

Simon Williams (EarthByte Group, University of Sydney)

Andreas Klocker (University of Tasmania, Hobart, Australia)

Carmen Gaina (University of Oslo, Norway)

David Munday (British Antarctic Survey, UK)

Sascha Brune
Head
Priv. Doz. Dr. Sascha Brune
Geodynamic Modelling
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14473 Potsdam
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