Forum für Wissenschaft, Industrie und Wirtschaft

Hauptsponsoren:     3M 
Datenbankrecherche:

 

Abrupte Klimaschwankungen während der letzten Eiszeit - ein Phänomen extremer Winter

11.08.2008
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.

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.

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."

Die Untersuchungen wurden von der Deutschen Forschungsgemeinschaft (DFG) und der niederländischen Forschungsorganisation NWO finanziell unterstützt.

Nature Geoscience, Advance Online Publication (AOP)
"Persistent summer expansion of the Atlantic Warm Pool during glacial abrupt cold events"
Martin Ziegler1*, Dirk Nürnberg2, Cyrus Karas2, Ralf Tiedemann3 und Lucas J. Lourens1
1Department of Earth Sciences, Utrecht University, 3508 TA Utrecht, The Netherlands
2Leibniz Institut für Meereswissenschaften, D-24148 Kiel, Germany
3Alfred-Wegener Institut für Polar- und Meeresforschung, D-27568 Bremerhaven, Germany

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.

Margarete Pauls | idw
Weitere Informationen:
http://www.awi.de/

Weitere Nachrichten aus der Kategorie Geowissenschaften:

nachricht Unterwasserroboter soll nach einem Jahr in der arktischen Tiefsee auftauchen
18.08.2017 | Alfred-Wegener-Institut, Helmholtz-Zentrum für Polar- und Meeresforschung

nachricht Klimawandel: Bäume binden im Alter große Mengen Kohlenstoff
17.08.2017 | Universität Hamburg

Alle Nachrichten aus der Kategorie: Geowissenschaften >>>

Die aktuellsten Pressemeldungen zum Suchbegriff Innovation >>>

Die letzten 5 Focus-News des innovations-reports im Überblick:

Im Focus: Unterwasserroboter soll nach einem Jahr in der arktischen Tiefsee auftauchen

Am Dienstag, den 22. August wird das Forschungsschiff Polarstern im norwegischen Tromsø zu einer besonderen Expedition in die Arktis starten: Der autonome Unterwasserroboter TRAMPER soll nach einem Jahr Einsatzzeit am arktischen Tiefseeboden auftauchen. Dieses Gerät und weitere robotische Systeme, die Tiefsee- und Weltraumforscher im Rahmen der Helmholtz-Allianz ROBEX gemeinsam entwickelt haben, werden nun knapp drei Wochen lang unter Realbedingungen getestet. ROBEX hat das Ziel, neue Technologien für die Erkundung schwer erreichbarer Gebiete mit extremen Umweltbedingungen zu entwickeln.

„Auftauchen wird der TRAMPER“, sagt Dr. Frank Wenzhöfer vom Alfred-Wegener-Institut, Helmholtz-Zentrum für Polar- und Meeresforschung (AWI) selbstbewusst. Der...

Im Focus: Mit Barcodes der Zellentwicklung auf der Spur

Darüber, wie sich Blutzellen entwickeln, existieren verschiedene Auffassungen – sie basieren jedoch fast ausschließlich auf Experimenten, die lediglich Momentaufnahmen widerspiegeln. Wissenschaftler des Deutschen Krebsforschungszentrums stellen nun im Fachjournal Nature eine neue Technik vor, mit der sich das Geschehen dynamisch erfassen lässt: Mithilfe eines „Zufallsgenerators“ versehen sie Blutstammzellen mit genetischen Barcodes und können so verfolgen, welche Zelltypen aus der Stammzelle hervorgehen. Diese Technik erlaubt künftig völlig neue Einblicke in die Entwicklung unterschiedlicher Gewebe sowie in die Krebsentstehung.

Wie entsteht die Vielzahl verschiedener Zelltypen im Blut? Diese Frage beschäftigt Wissenschaftler schon lange. Nach der klassischen Vorstellung fächern sich...

Im Focus: Fizzy soda water could be key to clean manufacture of flat wonder material: Graphene

Whether you call it effervescent, fizzy, or sparkling, carbonated water is making a comeback as a beverage. Aside from quenching thirst, researchers at the University of Illinois at Urbana-Champaign have discovered a new use for these "bubbly" concoctions that will have major impact on the manufacturer of the world's thinnest, flattest, and one most useful materials -- graphene.

As graphene's popularity grows as an advanced "wonder" material, the speed and quality at which it can be manufactured will be paramount. With that in mind,...

Im Focus: Forscher entwickeln maisförmigen Arzneimittel-Transporter zum Inhalieren

Er sieht aus wie ein Maiskolben, ist winzig wie ein Bakterium und kann einen Wirkstoff direkt in die Lungenzellen liefern: Das zylinderförmige Vehikel für Arzneistoffe, das Pharmazeuten der Universität des Saarlandes entwickelt haben, kann inhaliert werden. Professor Marc Schneider und sein Team machen sich dabei die körpereigene Abwehr zunutze: Makrophagen, die Fresszellen des Immunsystems, fressen den gesundheitlich unbedenklichen „Nano-Mais“ und setzen dabei den in ihm enthaltenen Wirkstoff frei. Bei ihrer Forschung arbeiteten die Pharmazeuten mit Forschern der Medizinischen Fakultät der Saar-Uni, des Leibniz-Instituts für Neue Materialien und der Universität Marburg zusammen Ihre Forschungsergebnisse veröffentlichten die Wissenschaftler in der Fachzeitschrift Advanced Healthcare Materials. DOI: 10.1002/adhm.201700478

Ein Medikament wirkt nur, wenn es dort ankommt, wo es wirken soll. Wird ein Mittel inhaliert, muss der Wirkstoff in der Lunge zuerst die Hindernisse...

Im Focus: Exotische Quantenzustände: Physiker erzeugen erstmals optische „Töpfe" für ein Super-Photon

Physikern der Universität Bonn ist es gelungen, optische Mulden und komplexere Muster zu erzeugen, in die das Licht eines Bose-Einstein-Kondensates fließt. Die Herstellung solch sehr verlustarmer Strukturen für Licht ist eine Voraussetzung für komplexe Schaltkreise für Licht, beispielsweise für die Quanteninformationsverarbeitung einer neuen Computergeneration. Die Wissenschaftler stellen nun ihre Ergebnisse im Fachjournal „Nature Photonics“ vor.

Lichtteilchen (Photonen) kommen als winzige, unteilbare Portionen vor. Viele Tausend dieser Licht-Portionen lassen sich zu einem einzigen Super-Photon...

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

IHR
JOB & KARRIERE
SERVICE
im innovations-report
in Kooperation mit academics
Veranstaltungen

European Conference on Eye Movements: Internationale Tagung an der Bergischen Universität Wuppertal

18.08.2017 | Veranstaltungen

Einblicke ins menschliche Denken

17.08.2017 | Veranstaltungen

Eröffnung der INC.worX-Erlebniswelt während der Technologie- und Innovationsmanagement-Tagung 2017

16.08.2017 | Veranstaltungen

 
VideoLinks
B2B-VideoLinks
Weitere VideoLinks >>>
Aktuelle Beiträge

Eine Karte der Zellkraftwerke

18.08.2017 | Biowissenschaften Chemie

Chronische Infektionen aushebeln: Ein neuer Wirkstoff auf dem Weg in die Entwicklung

18.08.2017 | Biowissenschaften Chemie

Computer mit Köpfchen

18.08.2017 | Informationstechnologie