Geowissenschaftlerin Dr. Juliane Müller erhält den Deutschen Studienpreis

Die Körber-Stiftung ehrt die Geowissenschaftlerin des Alfred-Wegener-Instituts für Polar- und Meeresforschung in der Helmholtz-Gemeinschaft für ihre wegweisende Promotion zur Meereisausdehnung. Die Ergebnisse ihrer Forschung werden es ermöglichen, Klimaprognosen grundlegend zu verbessern.

Die Körber-Stiftung verleiht den Deutschen Studienpreis an junge Wissenschaftler, die zu aktuellen und gesellschaftlich relevanten Themen forschen. Drei Spitzenpreise und sechs zweite Preise gehen jährlich unter der Schirmherrschaft des Bundespräsidenten an Forscher aller Fachrichtungen, die ihre Promotionen mit Bestnoten abgeschlossen haben. Mit einem Gesamtwert von über 100.000 Euro zählt der Studienpreis zu den höchstdotierten wissenschaftlichen Nachwuchspreisen in Deutschland.

Juliane Müller erhält die Auszeichnung für ihre Promotion, in der sie aufzeigt, wie sich die Meereisausdehnung in der Arktis verändert hat. Dank ihrer Erkenntnisse können die Meereisbedingungen der letzten 30.000 Jahre regional rekonstruiert werden. Damit zielt die Geowissenschaftlerin auf die Schwachstelle vieler Klimamodelle. „Die bestehenden Klimamodelle haben häufig Schwierigkeiten damit, Veränderungen der Meereisbedeckung realistisch wiederzugeben. Dazu fehlen ihnen Daten aus der Vergangenheit. Ein Umstand, der beispielsweise dazu führte, dass die Eisschmelze der letzten Jahrzehnte stark unterschätzt wurde“, erklärt Juliane Müller. Richtige Einschätzungen seien jedoch sehr wichtig. Denn der Meereisrückgang betreffe nicht nur das Ökosystem der Arktis, sondern verändere langfristig Ozeanströme und Luftzirkulationen, die auch das europäische Wetter beeinflussten. Die Ungenauigkeit der Modelle erschwere es den Wissenschaftlern daher, vorherzusagen, wie sich die derzeitige Eisschmelze auf das Klima auswirken werde. Lücken, die Juliane Müller durch ihre Forschung gern schließen möchte.

Die Geowissenschaftlerin setzte in den Untersuchungen ihrer Promotion auf sogenannte Biomarker, um Meereisausdehnungen der Vergangenheit zu bestimmen. Einen Biomarker, auch fossiles Molekül genannt, können Wissenschaftler deuten wie den Fingerabdruck abgestorbener Organismen. Sterben beispielsweise Algen ab, sinken ihre Überreste auf den Meeresgrund. Dort lagern sie sich über die Jahre in Schichten ab. Diese Ablagerungen werden als Sedimente bezeichnet. Forscher können die Biomarker eines Lebewesens in Sedimentproben analysieren und anhand der Schichtung bestimmen, wann eine bestimmte Algenart massenhaft auftrat.

Bereits im Jahre 2007 verwendeten Forscher der Universität Plymouth einen Kieselalgen-Biomarker, um Rückschlüsse auf Meereisausdehnungen zu ziehen. Die Kieselalge wächst ausschließlich im Meereis. Daher nahmen die Wissenschaftler an, dass der Kieselalgen-Biomarker anzeigen würde, ob und wann ein Gebiet von Meereis bedeckt gewesen ist. Fehlte der Biomarker, konnte dies allerdings zweierlei bedeuten. Entweder war das Gebiet eisfrei, oder das Meereis war außergewöhnlich dick. Denn ist die Eismasse zu kompakt, dringt kein Licht hindurch und die Kieselalge kann nicht wachsen.

Diese Doppeldeutigkeit nahm Juliane Müller zum Anlass, den Biomarker-Forschungsansatz auszubauen. „Ich beschloss, einen zweiten Biomarker heranzuziehen, anstatt mich nur auf die Kieselalge zu stützen. Hierfür eignete sich marines Phytoplankton. Es wächst vorzugsweise im eisfreien Wasser und reagiert sehr empfindlich auf Lichtmangel. Dadurch konnte ich drei Annahmen aufstellen: Fehlten sowohl die Biomarker der Kieselalge, als auch die des Phytoplanktons, war das Meereis zu dem gegebenen Zeitpunkt sehr dick. Fehlte das fossile Molekül der Kieselalge, aber das Phytoplankton war vorhanden, muss das Gebiet eisfrei gewesen sein. Fand ich hingegen nur die Biomarker der Kieselalge, konnte ich im Umkehrschluss davon ausgehen, dass Meereis zwar vorhanden, aber nicht ungewöhnlich dick war.“

Die langen Sedimentkerne und die Oberflächensedimente für ihre Promotion stammen aus der Framstraße. So heißt der Seeweg zwischen dem Nordatlantik und dem Arktischen Ozean. Sie analysierte zunächst den obersten Zentimeter der Proben. „Die Oberflächensedimente sind wie eine Momentaufnahme der Umwelt- und Klimabedingungen einer bestimmten Region und bilden die jüngste Vergangenheit ab. Ich habe die Proben untersucht und anschließend meine Ergebnisse mit bereits vorhandenen Meereismesswerten aus Satellitenaufnahmen verglichen. Da meine Annahmen mit den tatsächlichen Werten übereinstimmten, schloss ich daraus, dass meine Methode in der Framstraße zumindest für jüngere Sedimente richtige Ergebnisse liefert. Ich konnte jetzt sogar quantitative Aussagen über das Ausmaß der Meereisbedeckung in der Vergangenheit treffen. Das hat mich ermutigt, auch ältere Sedimentablagerungen zu testen, für die es keine Aufzeichnungen der Meereisausdehnung gibt“, sagte Juliane Müller.

Seit Abschluss ihrer Promotion im Oktober 2011 an der Universität Bremen arbeitet Juliane Müller an der Forschungsstelle Potsdam des Alfred-Wegener-Instituts. Dort prüft sie, ob die Kombination der beiden Biomarker auch über die Framstraße hinaus verlässliche Daten liefert. „Ich habe mich sehr über meine Auszeichnung gefreut. Sie bestätigt, wie bedeutend unsere Forschung ist und dass sie Ergebnisse liefert, die von gesellschaftlicher Relevanz sind. Mein Ziel ist es deshalb ganz klar weiterhin, Klimamodelle anhand von Meereisrekonstruktionen zu verbessern und damit eine Grundlage für verlässliche Klimaprognosen zu liefern.“

Hinweise für Redaktionen:

Biografische Angaben zu Dr. Juliane Müller
Juliane Müller (30) studierte 2001-2007 Angewandte Geowissenschaften an der Technischen Universität Berlin. Im Anschluss an ihr Studium wechselte sie als wissenschaftliche Mitarbeiterin in die Sektion Meeresgeologie und Paläontologie des Alfred-Wegener-Instituts in Bremerhaven und promovierte im Promotionsstudiengang Geowissenschaften an der Universität Bremen. Im Oktober 2011 schloss sie ihre Promotion erfolgreich ab. Der Originaltitel ihrer Doktorarbeit lautet „Last Glacial to Holocene variability in the sea ice distribution in the Fram Strait/Arctic Gateway – A novel biomarker approach“. Seither arbeitet sie als Postdoktorandin am Alfred-Wegener-Institut und forscht zur Rekonstruierung historischer Klimaprozesse.

Informationen über den Deutschen Studienpreis finden Sie hier: http://www.koerber-stiftung.de/wissenschaft/deutscher-studienpreis/presse/pressemeldungen/presse-details-dsp/artikel/bundestagspraesident-verleiht-den-deutschen-studienpreis-2012.html

Für Rückfragen steht Ihnen Juliane Müller gern zur Verfügung: Tel. 0331 288-2208; E-Mail: juliane.mueller(at)awi.de

In der Abteilung Kommunikation und Medien des Alfred-Wegener-Institutes beantwortet Kristina Bär (Tel. 0471 4831-2139; E-Mail: medien(at)awi.de) gern Ihre Fragen.

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Das Alfred-Wegener-Institut forscht in der Arktis, Antarktis und den Ozeanen der mittleren und hohen Breiten. Es koordiniert die Polarforschung in Deutschland und stellt wichtige Infrastruktur wie den Forschungseisbrecher Polarstern und Stationen in der Arktis und Antarktis für die internationale Wissenschaft zur Verfügung. Das Alfred-Wegener-Institut ist eines der 18 Forschungszentren der Helmholtz-Gemeinschaft, der größten Wissenschaftsorganisation Deutschlands.