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Klimawandel |
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Abrupte
Klimaschwankungen während der letzten Eiszeit - ein Phänomen
extremer Winter |
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Starke
Unterschiede zwischen den Jahreszeiten in der Klimageschichte fordern Modellierer
heraus
Die
heftigen Klimaschwankungen im nordatlantischen Raum während der letzten
Eiszeit waren ein Phänomen extremer Winter. Die Sommer waren davon
kaum betroffen. Dies ist das Ergebnis von Untersuchungen eines Forscherteams
aus den Niederlanden, dem Alfred-Wegener Institut für Polar- und Meeresforschung
in der Helmholtz-Gemeinschaft, Bremerhaven, und dem Leibniz-Institut für
Meereswissenschaften, Kiel, das jetzt in der Zeitschrift "Nature Geoscience"
veröffentlicht wurde.
| Sedimentkerne |
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| Sedimentkern vom grönländischen Kontinentalhang, Farbwechsel
zeigen Klimazyklen (Eiszeiten/Warmzeiten). Foto: Hannes Grobe, Alfred-Wegener-Institut |
| In
der Klimageschichte gab es während und zum Ende der letzten Eiszeit
(80.000 - 10.000 Jahre vor heute) abrupte und heftige Klimasprünge
(Klimawechsel) zwischen kälteren und wärmeren Phasen, die sich
innerhalb von nur wenigen Jahrzehnten vollzogen. Sie waren vor allem in
höheren Breiten im nordatlantischen Raum sehr ausgeprägt. Das
belegen Temperaturrekonstruktionen aus Meeressedimenten und grönländischen
Eisbohrkernen. |
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Wissenschaftler
untersuchen die Ursachen und Auswirkungen von natürlichen Klimasprüngen
aus der Erdgeschichte, um das Erdsystem besser zu verstehen und Rückschlüsse
für unsere heutige und die zukünftige Klimaentwicklung zu ziehen.
Dabei interessieren sie die Klimamuster in den hohen und den niedrigen
Breiten, ihre Interaktionen und wie diese durch die Ozeane und die Atmosphäre
gesteuert werden.
Das
Forscherteam untersuchte die Auswirkungen dieser raschen und heftigen Klimasprünge
auf die niederen Breiten und rekonstruierte an einem Sedimentkern aus dem
Golf von Mexiko die Temperatur der Wasseroberfläche im Sommer für
die letzten 300.000 Jahre. Für die letzte Eiszeit zeigt die Temperaturkurve
überraschenderweise keine kurzfristigen Schwankungen wie die auf Grönland
registrierten massiven Abkühlungen von bis zu 15°C. Allerdings
werden diese kurzfristigen Schwankungen von karibischen Klimakurven registriert,
die vorrangig das Wintersignal abbilden.
"Die von uns rekonstruierte Kurve
der Sommertemperaturen zeigt keine abrupten und heftigen Schwankungen,"
erklärt Prof. Dr. Ralf Tiedemann vom Alfred-Wegener-Institut. "Mit
unserem Ergebnis untermauern wir die Hypothese, dass die abrupten massiven
Abkühlungsphasen eher ein Abbild extremer Winter sind."
Dieser extreme
Unterschied zwischen den Jahreszeiten spiegelt sich auch in der Verlagerung
des tropischen Regengürtels, der Innertropischen Konvergenzzone wider.
Das geht aus Vergleichen mit anderen Klimazeitreihen aus der Karibik und
aus Südamerika hervor. Während der eiszeitlichen Klimasprünge
war die sommerliche Lage des Regengürtels relativ stabil in der Höhe
von Venezuela ausgebildet. Während extremer Winter verlagerte er sich
über Südamerika hingegen weit nach Süden bis ca. 20°S
(Bolivien). Darauf weisen veränderte Wachstumsraten an Stalagmiten
und Gletschern hin.
Die
Frage, welcher Mechanismus während der letzten Eiszeit ein Umkippen
zu extremer Saisonalität in den hohen nördlichen Breiten bewirkt
haben könnte, ist immer wieder aktuell: Die raschen Klimasprünge
während der letzten Eiszeit führen Wissenschaftler mehrheitlich
darauf zurück, dass die thermohaline Zirkulation des Ozeans instabil
werden kann:
Erhöhte Niederschläge, Eisberge und Schmelzwassereinträge
im Nordatlantik verringern den Salzgehalt und die Dichte des Oberflächenwassers,
dies reduziert die Bildung von Nordatlantischem Tiefenwasser und ein Nachströmen
von warmen, oberflächennahen Wassermassen durch den Golfstrom.
Wird
dieser deutlich verringert oder setzt als Wärmepumpe aus, kommt es
zu massiven Abkühlungen im Nordatlantik und in Nordeuropa. Bei überschreiten
eines Schwellenwertes während der Wintermonate könnte dies zu
einer grossräumigen Ausdehnung des Meereises führen. Die damit
verbundene Zunahme im Albedo (Rückstrahlvermögen von Sonnenlicht)
würde den Abkühlungseffekt nochmals verstärken - ein Zustand
der während der Sommermonate anscheinend wieder kompensiert wird.
"Wir
sehen anhand der Ergebnisse eine Jahreszeitendynamik, die wir uns kaum
vorstellen können. Derartige Kontraste zwischen Sommer und Winter
sind bei uns in Zukunft allerdings nicht zu erwarten," meint Prof. Ralf
Tiedemann. "Vor dem Hintergrund des prognostizierten Klimawandels ist es
aber wichtig, dass wir jahreszeitliche Klimaänderungen, ihre Schwankungsbreite
und ihre Anfälligkeit verstehen. Eine solche Dynamik stellt grosse
Herausforderungen an die Klimamodellierung und harrt noch einer besonderen
Aufklärung."
| Quelle:
Alfred-Wegener-Institut AWI, Juli 2008 |
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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 fünfzehn
Forschungszentren der Helmholtz-Gemeinschaft, der grössten Wissenschaftsorganisation
Deutschlands.
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