Die Klimageschichte der Erde birgt immer noch viele Rätsel. Dazu gehört der Wechsel von einem „Treibhaus“ zu einer „Eishaus-Welt“ etwa 3,5 bis 2,5 Millionen Jahren vor heute. Untersuchungen deutscher und indischer Meereswissenschaftler haben jetzt aber gezeigt, dass veränderte Strömungsbedingungen im indonesischen Archipel zwischen dem Indischen und Pazifischen Ozean einen entscheidenden Beitrag dazu leisteten. Sie berichten über ihre Ergebnisse in der Online-Ausgabe der Fachzeitschrift „Nature Geoscience“.
Die Steuerungsmechanismen, die im mittleren Pliozän den starken Klimawechsel von warmen zu eiszeitlichen Bedingungen verursacht haben, werden immer noch höchst kontrovers diskutiert. Zu dieser Zeit haben sich die ausgedehnten kontinentalen Eisschilde in den hohen nördlichen Breiten gebildet. Manche Wissenschaftler gehen davon aus, dass die Schließung des Seeweges von Panama die Vereisung der nördlichen Hemisphäre entscheidend vorbereitet hat.
Kälter und salzärmer
Ein internationales Forscherteam aus Deutschland und Indien unter der Leitung des Kieler Leibniz-Instituts für Meereswissenschaften (IFM-GEOMAR), fand nun jedoch überzeugende Beweise, dass sich der Durchstrom durch die indonesische Ozeanpassage in diesem Zeitraum erheblich verändert hat, mit deutlichen Auswirkungen auf das globale Klima.
Geochemische Untersuchungen an Mikrofossilien aus Sedimentablagerungen des östlichen Indischen Ozeans zeigen, dass insbesondere der tiefere Durchstrom – in circa 300 bis 400 Metern Tiefe – von vormals warmen und salzreichen südpazifischen Wassermassen weitestgehend durch kältere und weniger saline Wassermassen aus dem Nordpazifik ersetzt wurde.
Simulationen unterstützen Theorie
Modellsimulationen unterstützen nach Angaben der Forscher dieses Ergebnis. Sie zeigen, dass eine Einengung der indonesischen Ozeanpassage möglicherweise weitreichende Auswirkungen auf das globale Klima gehabt haben könnte. Die indonesische Ozeanpassage gehört damit zu den Schlüsselstellen der globalen Ozeanzirkulation. Sie verbindet zwei bedeutende Ozeanbecken miteinander, über die große Mengen von Wärme aus dem Pazifik in den Indischen Ozean transportiert werden.
„Mit der plattentektonischen Neukonstellation im Indonesischen Inselarchipel haben sich die Strömungsmuster erheblich verändert“, erläutert der Geologe Cyrus Karas, Erstautor der Studie. „Die Veränderung des Indonesischen Durchstroms führte nicht nur zu einer dramatischen Abkühlung von etwa 4°C im tieferen Niveau des tropischen Indischen Ozeans, sondern trug in einigen Auftriebsgebieten auch zu einer deutlichen Oberflächenabkühlung bei“, so Dirk Nürnberg, Co-Autor der Studie.
Evolutionsgeschichte des Menschen beeinflusst?
Die dramatische Abkühlung der tieferen Wassermassen des östlichen Indischen Ozeans setzte sich sehr wahrscheinlich weit bis in den westlichen Indischen Ozean fort und wurde über den Agulhas Strom weiter in Richtung Südatlantik geleitet. Durch Auftriebsprozesse vor Südwestafrika und Somalia konnte das kalte Wasser aus der Tiefe an die Oberfläche gelangen.
Die damit verbundene Abkühlung im westlichen Indischen Ozean könnte zu reduzierter Verdunstung und somit zu trockeneren Bedingungen in Ostafrika geführt haben. Solche dramatischen Effekte könnten nach Angaben der Meereswissenschaftler selbst die Evolutionsgeschichte des Menschen beeinflusst haben.
(idw – Leibniz-Institut für Meereswissenschaften, 19.05.2009 – DLO)
