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Freitag, 28.07.2017
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Eiszeit: Stabile Sommer, extrem wechselnde Winter

Abrupte winterliche Klimaschwankungen bewirkten starke Unterschiede zwischen den Jahreszeiten

Die heftigen Klimaschwankungen während der letzten Eiszeit wirkten sich nicht während des ganzen Jahres gleichmäßig aus. Während die Temperaturen im Winter im nordatlantischen Raum heftige Kapriolen schlugen, waren die Sommer davon kaum betroffen. Das zeigt eine jetzt in der Fachzeitschrift „Nature Geoscience“ veröffentlichte Studie eines niederländisch- deutschen Forscherteams.
Antarktischer Eis-Schild

Antarktischer Eis-Schild

In der Klimageschichte gab es während und zum Ende der letzten Eiszeit, vor 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.

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.

Ein Forscherteam aus den Niederlanden, dem Alfred-Wegener Institut für Polar- und Meeresforschung in der Helmholtz- Gemeinschaft, Bremerhaven, und dem Leibniz-Institut für Meereswissenschaften, Kiel hat jetzt die Auswirkungen dieser raschen und heftigen Klimasprünge auf die niederen Breiten untersucht und an einem Sedimentkern aus dem Golf von Mexiko die Temperatur der Wasseroberfläche im Sommer für die letzten 300.000 Jahre rekonstruiert.


Starke Schwankungen nur im Winter


Für die letzte Eiszeit zeigt die Temperaturkurve überraschenderweise keine kurzfristigen Schwankungen wie die auf Grönland registrierten massiven Abkühlungen von bis zu 15°C. Allerdings wurden 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 Professor 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.

Meeresströmung als Ursache


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.

Extreme Kontraste


Bei Überschreiten eines Schwellenwertes während der Wintermonate könnte dies zu einer großräumigen Ausdehnung des Meereises führen. Die damit verbundene Zunahme in der Albedo, der Reflektion des Sonnenlichts, 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“, so 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."
(Alfred- Wegener- Institut für Polar- und Meeresforschung, 13.08.2008 - NPO)
 
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