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Wie sich der Monsun verrät

Indiziensuche im China-Löss

Sedimentfracht aus dem Gelben Fluss © Deutsche Welle

Das chinesische Lössplateau am Gelben Fluss ist eines der mächtigsten zusammenhängenden Löss-Vorkommen der Welt – mit einer Fläche von 450.000 Quadratkilometern ist es größer als Deutschland. Es enthält kontinuierliche Klimadaten über die letzten 2,6 Millionen Jahre.

Die Löss-Sequenzen sind so einmalig, dass sich chinesische Wissenschaftler von der Shaanxi-Universität in Nordchina im jahr 2000 vornahmen, aus der Unmenge an Forschungsergebnissen die Klimageschichte der Region zu rekonstruieren. Ihre Fazit: Die Plateau-Lösse spiegeln detailliert die Evolution der ostasiatischen Monsun-Zirkulation während des Pleistozäns wider.

Monsun überm Lössplateau

Heute ist das Klima in Zentralchina von zwei Jahreszeiten geprägt. Trockene, kalte Winter haben ihre Ursache im jährlich wiederkehrenden Sibirisch-Mongolischen Hoch, das für einen Nordwest-Monsun sorgt. Die Sommer auf dem Lössplateau sind dagegen feucht und warm. Dafür verantwortlich ist der Südost-Monsun aus dem Pazifik.

Staub aus der Gobi über China © USGS
Am Ende des Winters ziehen starke Stürme über Zentralasien und bewegen Unmengen an Staub. Der wird bis in eine Höhe von 7.000 Metern aufgewirbelt und mehr als 5.000 Kilometer weit gen Osten und Südosten transportiert.

Durchschnittlich sind die Lösse auf dem Plateau etwa 200 bis 300 Meter mächtig. Dass innerhalb des Plateaus die Korngröße von Nordwesten nach Südwesten abnimmt, bestätigt die These, dass der Staub auch früher schon mit dem winterlichen Nordwestmonsun aus den zentralasiatischen Wüsten angeweht wurde.

Drei Phasen der Monsun-Evolution

Die chinesischen Wissenschaftler wiesen nun nach, dass die ersten Löss-Paläoboden-Sequenzen gleichzeitig ein Indiz für den abrupten Beginn der Monsun-Zirkulation vor 2,6 Millionen Jahren sind. Das ist genau die Wende vom wärmeren Pliozän zum Pleistozän – der Beginn des Eiszeitalters. Mit dem Erkalten der Nordhalbkugel und dem Beginn der Vergletscherung großer Teile der nördlichen Hemisphäre, veränderte sich auch das System der atmosphärischen Zirkulation. Stürme, ihre Häufigkeit und Stärke nahmen zu.

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Monsunzirkulation über Ostasien. © NSMC

Die Abfolgen zeigen zudem, dass das Klima vom Einsetzen des Monsuns an aus warmen und kalten Phasen bestand, die jedoch nicht wie heute jahreszeitlich bestimmt wurden. Herrschte über längere Zeit der kalte, trockene Nordwest-Monsun vor, lagerte sich Löss ab. Dominierte der Südost-Monsun, nahm die Bodenbildung durch die Wärme und starke Niederschläge zu. Größer werdende Lösspartikel in jüngeren Schichten sind ein Hinweis auf eine Veränderung der Windverhältnisse vor etwa 1,2 Millionen Jahren. Das heißt, die Transportkraft des Monsuns nahm zu, der Wind wurde stärker, es lagerte sich mehr Löss ab als zuvor.

Vor 600.000 Jahren war die Monsun-Zirkulation nach Ansicht der Forscher dann am stärksten ausgeprägt. Die Akkumulation hatte sich durch stärkere Winde im Vergleich zum Beginn des Pleistozäns nahezu verdoppelt, das Ablagerungsgebiet sich weiter nach Südosten verschoben. Dass auch die Intensität des Südwest-Monsuns zunahm, zeigt ein hoher Kalkgehalt in den Lössen. Starke Regenfälle hatten den Kalk aus den Böden ausgewaschen und im jeweils darunter gelegenen Löss angereichert. Etwa 100.000 Jahre, so schätzen die Forscher von der Shaanxi-Universität, hielt diese Periode extremer Temperatur-, Niederschlags- und Windverhältnisse an.

Ursache: Tektonik

Doch was war der Auslöser für die Evolution des Monsuns in Ostasien? Auf diese Frage haben die Wissenschaftler eine überraschende Antwort gefunden. Die Monsun-Phasen passen zeitlich exakt zu drei Hebungsetappen des Gebirges. Das plötzliche „Hindernis“ hat so die Luft- und Zirkulationsverhältnisse über Asien vermutlich entscheidend beeinflusst.

Die Ergebnisse zeigen, so die Paläo-Forscher, dass das Sibirisch-Mongolische Hoch, die zentralasiatischen Steppen, die ostasiatische Monsunzirkulation und die Entstehung von Löss so eng aneinander geknüpft waren, dass sie als Gesamtsystem auf die Hebung des Tibet-Plateaus reagiert und so eine Reihe von Klimaänderungen mit sich brachten.

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Stand: 29.09.2006

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In den Schlagzeilen

Inhalt des Dossiers

Löss
Staub als Klimaarchiv

Herr von Richthofen fährt nach China...
… und macht eine Entdeckung

„Kalter“ oder „heißer“ Löss?
Eine Frage der Herkunft

Das Lasagne-Prinzip
Löss-Paläoboden- Sequenzen

Alphabet der Lössdatierung
…Korngröße, Lumineszenz, Magnetik,…

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