- Dutch translation below - 

The amount of carbon in the atmosphere, in the oceans, on land and in the earth’s crust, is not static. Rather, carbon moves between these compartments by erosion (taking up CO2 from the atmosphere and transport to sea), plant growth (fixing carbon as biomass), etc. Relative contributions of these processes change over time and thereby result in rising or declining atmospheric CO2 levels. Understanding the dynamics of this so-called global carbon cycle requires studying past changes in marine carbon chemistry, as this is by far the largest reservoir of active carbon. The six components of the carbon system are pCO2, [CO32-], [HCO3-], pH, dissolved inorganic carbon, and total alkalinity, which tend to co-vary in nature and are therefore difficult to reconstruct separately. During her research Karancz investigated investigates foraminifera- and alkenone-based proxies using various approaches and assesses their application potential in reconstructions of the marine inorganic carbon system and thereby, atmospheric CO2 levels. 

Boron isotopic composition of calcitic shells of foraminifera and the carbon isotopic composition of alkenones belong to the most commonly applied CO2-proxies. They are applied here to reconstruct past seawater carbon chemistry and air-sea interactions in the Benguela and Canary Current Upwelling regions during the last glacial-interglacial cycle. In addition, sulfur and boron concentrations in (foraminiferal) calcite are explored as novel tools to reconstruct marine inorganic carbon parameters. Karancz concludes "My research demonstrates that investigating cooperative incorporation of elements into calcite along with alternative incorporation pathways in the form of ion-pairs offers a promising approach to advance proxy-based pCO2 reconstructions. 

Een veelbelovende benadering om proxygebaseerde pCO2-reconstructies te bevorderen. 

Koolstof verplaatst zich voortdurend tussen de atmosfeer, oceanen, land en de aardkorst door natuurlijke processen zoals erosie en plantengroei. Deze verschuivingen beïnvloeden de CO₂-niveaus in de atmosfeer in de loop van de tijd, waardoor het cruciaal is om veranderingen in de mariene koolstofchemie in het verleden te bestuderen om de mondiale koolstofcyclus beter te begrijpen. Szabina Karanczheeft haar promotieonderzoek gericht op proxies op basis van foraminifera en alkenonen om mariene anorganische koolstofsystemen en atmosferische CO₂-niveaus te reconstrueren. Op 31 maart verdedigt ze haar proefschrift aan de Universiteit Utrecht.  

De hoeveelheid koolstof in de atmosfeer, in de oceanen, op het land en in de aardkorst is niet statisch. Integendeel, koolstof verplaatst zich tussen deze compartimenten door erosie (opname van CO2 uit de atmosfeer en transport naar zee), plantengroei (vastleggen van koolstof als biomassa), enz. De relatieve bijdragen van deze processen veranderen in de loop van de tijd en resulteren in stijgende of dalende CO2-niveaus in de atmosfeer. Om de dynamiek van deze processen en hun onderlinge interacties (de zogenaamde mondiale koolstofcyclus) te begrijpen, kunnen we kijken naar klimaatveranderingen op geologische tijdschalen. Hiervoor zijn robuuste reconstructiemethoden nodig, met name voor de zes componenten van het koolstofsysteem: pCO2, [CO32-], [HCO3-], pH, opgeloste anorganische koolstof en totale alkaliniteit. Door reconstructie van deze parameters kan namelijk geschat worden hoe hoog de concentratie van CO2 in de lucht was. Dit proefschrift onderzoekt de manier waarop de schaaltjes van foraminifera en de samenstelling van alkenonen als betrouwbare indicatoren gebruikt kunnen worden om het klimaat van vroeger te reconstrueren. 

De boorisotopensamenstelling van calcitische schelpen van foraminifera en de koolstofisotopensamenstelling van alkenonen behoren tot de meest toegepaste CO2-proxies. Ze worden hier toegepast om de koolstofchemie van het zeewater uit het verleden en de interacties tussen lucht en zee te reconstrueren in de Upwelling-gebieden van de Benguela en de Canarische Stroom tijdens de laatste glaciale interglaciale cyclus (dwz vanaf 120.000 jaar geleden). Daarnaast vormen zwavel- en boorconcentraties in de kalk van foraminiferen wellicht nieuwe manieren om subtiele klimaatveranderingen in het verleden te herkennen. Tijdens de zoektocht naar betere reconstructie-methoden, heb ik ook ontdekt dat het traditionele model van elementen-inbouw in kalk van foraminiferen herzien moet worden Het zijn dit soort inzichten die leiden tot een beter begrip van ons klimaat en de dynamiek daarvan.