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Eis- und Klimaforschung Antarktis Treibhausgase |
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Eis- und Klimaforschung Antarktis Treibhausgase |
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Klimaschwankungen
in den vergangenen Jahrtausenden
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Antarktis:
Der Staub, der aus der Kälte kam
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Neueste
Erkenntnisse aus Eiskernbohrungen mit Berner Beteiligung zeigen, dass sich
in der Antarktis in den letzten 800'000 Jahren mehrmals viel Staub ablagerte:
Immer während der Eiszeiten gingen dort grosse Staubmengen aus den
gemässigten Breiten nieder. Es gibt somit einen Zusammenhang zwischen
Kälte und Staubansammlung.
Während
der Eiszeiten in den letzten 800'000 Jahren gelangten grosse Staubmengen
aus Patagonien in die Antarktis: Dies haben Wissenschaftler des EPICA-Projekts
(«European Project for Ice Coring in Antarctica») mit
Berner Beteiligung herausgefunden. Während der Warmzeiten waren die
Staubablagerung weit geringer. Bei der Untersuchung eines EPICA-Eisbohrkerns
wurde die Temperatur rekonstruiert und mit der Konzentration der Staubpartikel
verglichen.
Dabei
zeigte sich, dass die Konzentration der Staubpartikel während der
Eiszeiten 25mal höher war als während der Warmzeiten. Eine so
deutliche kälteabhängige Schwankung der Staubablagerung während
der letzten 800'000 Jahre konnte zum ersten Mal dank zeitlich hoch aufgelöster
Eisbohrkern-Daten nachgewiesen werden. In anderen Proben wie zum Beispiel
Seesediment-Kernen wurden bisher nur kleinere Schwankungen erkannt. Bisherige
Klimamodelle gingen daher von geringen Schwankungen des sogenannten Staubflusses
aus - was nun von den neuesten EPICA-Erkenntnissen korrigiert wurde.
| Je
kälter, desto staubiger die Luft |
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| An der antarktischen Station Dome C wurde das bisher
älteste Eis der Antarktis geborgen. Die
Zunahme des Staubflusses während der Eiszeiten lässt auf eine
zunehmende Kopplung des antarktischen Klimas mit der gemässigten Klimazone
um Patagonien - woher der Staub stammt - schliessen. Je kälter die
Temperaturen wurden, desto enger war die Abhängigkeit und desto mehr
Staub gelangte von den Landmassen in die Antarktis. |
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In der gemässigten
Klimazone um Patagonien herrschen andauernd starke Westwinde - nach dem
Breitengrad auch «Brüllende Vierziger» genannt.
Die
Winde werden von den Landmassen kaum gebremst, und über Patagonien
tragen sie grosse Mengen von Staub ab, die gegen Südost zur Antarktis
transportiert werden.
Wie
die Forschenden herausfanden, fallen bei Kälte weniger Staupartikel
aus der Atmosphäre: Je kälter und trockener die Luft, desto länger
bleiben sie in der Atmosphäre hängen, und desto weiter werden
sie von den Winden getragen. Wird die Luft wärmer und feuchter, gelangen
sie mit Niederschlag schnell zur Erde oder ins Meer. Daher vermuten die
Forschenden, dass das antarktische Klima den Staubfluss verstärkte:
Indem während der Eiszeiten der südliche Ozean und der südliche
Atlantik teilweise mit Eis bedeckt waren, erhielten die Staubpartikel im
Luftstrom über dieser Fläche eine längere «Lebensdauer»
und gelangten in grossen Mengen in die Antarktis.
Der
Datensatz des Staubs im EPICA-Eisbohrkern wurde mit dem Berner «CFA System» (Continuous Flow Analysis)
in hoher zeitlicher Auflösung in der Antarktis gemessen. Daneben wurden
einzelne Staubproben auch in Grenoble analysiert. Patrik Kaufmann, Klimaphysiker
am Berner Institut für Klima- und Umweltphysik, kommentiert die Erkenntnisse
wie folgt: «Unsere Daten liefern wichtige Angaben für künftige
Klimamodelle zum Staubfluss während Eis- und Warmzeiten.»
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| Wie
die Forschenden herausfanden, fallen bei Kälte weniger Staupartikel
aus der Atmosphäre: Je kälter und trockener die Luft, desto länger
bleiben sie in der Atmosphäre hängen, und desto weiter werden
sie von den Winden getragen. Wird die Luft wärmer und feuchter, gelangen
sie mit Niederschlag schnell zur Erde oder ins Meer. Daher vermuten die
Forschenden, dass das antarktische Klima den Staubfluss verstärkte:
Indem während der Eiszeiten der südliche Ozean und der südliche
Atlantik teilweise mit Eis bedeckt waren, erhielten die Staubpartikel im
Luftstrom über dieser Fläche eine längere «Lebensdauer»
und gelangten in grossen Mengen in die Antarktis.
Der
Datensatz des Staubs im EPICA-Eisbohrkern wurde mit dem Berner «CFA
System» (Continuous Flow Analysis) in hoher zeitlicher Auflösung
in der Antarktis gemessen. Daneben wurden einzelne Staubproben auch in
Grenoble analysiert. |
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Patrik Kaufmann, Klimaphysiker am Berner Institut
für Klima- und Umweltphysik, kommentiert die Erkenntnisse wie folgt:
«Unsere Daten liefern wichtige Angaben für künftige Klimamodelle
zum Staubfluss während Eis- und Warmzeiten.»
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Oeschger
Centre for Climate Change Research
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| Das Oeschger
Centre for Climate Change Research ist das Kompetenzzentrum der Universität
Bern für Klimaforschung. Es wurde im Sommer 2007 gegründet
und trägt den Namen von Hans Oeschger (1927-1998), einem Pionier der
modernen Klimaforschung, der in Bern tätig war.
Das
Oeschger Centre bringt Forscherinnen und Forscher aus neun Instituten und
drei Fakultäten zusammen und forscht disziplinär und interdisziplinär
an vorderster Front. |
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Erst
die Zusammenarbeit von Natur-, Human-, Sozial-, Wirtschafts- und Rechtswissenschaften
kann Wege aufzeigen, wie sich dem globalen Klimawandel auf unterschiedlichsten
Ebenen begegnen lässt: regional verankert und global vernetzt.
Die
Universität Bern verfügt über eine mehr als 150-jährige
Tradition in der Klimaforschung und ist der Sitz (Leading House) des Nationalen
Forschungsschwerpunkts Klima (NFS Klima). In den verschiedenen Bereichen,
die sich mit Klimafragen befassen, lehren und forschen in Bern rund 40
Dozentinnen und Dozenten. Jedes Jahr werden rund 35 Doktorarbeiten zu Klimathemen
geschrieben.
Das
Oeschger Centre untersucht einerseits die Langzeitentwicklung und -dynamik
des Klimasystems, sowie das Klima der Gegenwart und der Zukunft. Andererseits
werden die Auswirkungen des Klimawandels auf wichtige Landökosysteme,
aber auch auf Wirtschaft und Gesellschaft erforscht. Insbesondere werden
Strategien für die Anpassung an das sich verändernde Klima und
für die Abschwächung des Klimawandels entwickelt.
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Antarktis, Arktis und Hochgebirge |
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EPICA
Projekt
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| Das Projekt
EPICA wird von einem Konsortium aus zehn europäischen Ländern
(Belgien, Dänemark, Deutschland, Grossbritannien, Frankreich, Italien,
Niederlande, Norwegen, Schweden, Schweiz) durchgeführt. EPICA wird
von der European Science Foundation (ESF) koordiniert und durch die beteiligten
Länder und die Europäische Union finanziert. |
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Ziel
von EPICA war es, im Inlandeis der Antarktis zwei Eiskerne zu erbohren,
die bis zum Felsuntergrund reichen.
Das
Team auf Dome C arbeitete bei Temperaturen bis zu minus 40 °C bis die
Bohrung im Dezember 2004 abgeschlossen wurde. Von den 3260 Meter Eiskern
wurden bisher nur die oberen 3000 Meter analysiert. Die Glaziologen schätzen,
dass in dem noch älteren Eis die ungestörte Klimageschichte bis
zu einem Alter von ungefähr 900.000 Jahren gespeichert ist.
Neben
der Bohrung an Dome C wurde auch an der Kohnen-Station im Dronning
Maud Land (75°00'S, 00°04'O) eine EPICA Bohrung niedergebracht,
für die das Alfred-Wegener-Institut die Verantwortung trägt.
Diese Bohrung wurde in der vergangenen Feldsaison 2005/06 erfolgreich abgeschlossen.
Die chemischen und physikalischen Untersuchungen an dem gewonnen Eiskern
sind in vollem Gange. EPICA ist eines der Kernprojekte im Rahmen des Forschungskonzeptes
"Meeres-, Küsten- und Polarsysteme" im Forschungsbereich "Erde und
Umwelt" der Helmholtz-Gemeinschaft.
Quellen:
Text Universität Bern, Abteilung für Klima- und Umweltphysik, März
2008
und
Oeschger Centre for Climate Change Research ist das Kompetenzzentrum der
Universität Bern für Klimaforschung |
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Weitere Informationen
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Links
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Externe
Links |
EPICA
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Klimawandel: 
