Forum für Wissenschaft, Industrie und Wirtschaft

Hauptsponsoren:     3M 
Datenbankrecherche:

 

Auf die Flut folgte das Eis

06.06.2013
GEOMAR-Forscher finden Zusammenhang zwischen Meeresspiegel und Eisbildung in der Arktis

Als Wissenschaftler des GEOMAR Helmholtz-Zentrum für Ozeanforschung Kiel die Umweltbedingungen in der Framstraße zwischen Spitzbergen und Grönland für die vergangenen 9000 Jahre rekonstruierten, fanden sie einen verblüffenden Zusammenhang. Kurz nach dem Ende der letzten Eiszeit waren die Wassertemperaturen noch höher als heute.


Die Framstraße zwischen Grönland und Spitzbergen vom deutschen Forschungsschiff MARIA S. MERIAN aus gesehen. Foto: N. van Nieuwenhove, GEOMAR

Erst als der Meeresspiegel in der Arktis weiter stieg, begann die Eisbildung, wie sie noch bis vor wenigen Jahrzehnten typisch war. Die Studie ist jetzt online in der internationalen Fachzeitschrift „Paleoceanography“ erschienen.

In kaum einer anderen Region der Erde ist der aktuelle Klimawandel so deutlich mess- und sichtbar wie in der Arktis. Deshalb konzentrieren sich viele Wissenschaftler auf die nördlichen Polarregionen, wenn sie die derzeitigen Entwicklungen untersuchen und mögliche Folgen abschätzen wollen. Dazu müssen sie sich auch die komplexe Vergangenheit der Polarregionen näher ansehen. Denn die Art, wie das Nordpolarmeer in früheren Epochen der Erdgeschichte auf Klimaveränderungen reagiert hat, verrät möglicherweise auch Details über zukünftige Reaktionen.

So konnten Wissenschaftler des GEOMAR Helmholtz-Zentrum für Ozeanforschung Kiel jetzt erstmals Hinweise auf einen Zusammenhang zwischen dem Meeresspiegel und der Eisbildung in der Arktis finden. „Die starke Eisbildung, die noch vor wenigen Jahrzehnten typisch war, war kein Überbleibsel der letzten Eiszeit. Vielmehr hat sie sich erst vor rund fünf- bis neuntausend Jahren so herausgebildet, als die flachen Schelfmeere des Nordpolarmeeres überflutet wurden“, sagt Dr. Kirstin Werner vom GEOMAR. Sie ist Erstautorin der Studie, die jetzt online in der internationalen Fachzeitschrift „Paleoceanography“ erschienen ist.

Als Grundlage für die Studie dienten den Forschern Proben aus dem Meeresboden der östlichen Framstraße. Dieser Wasserweg zwischen Spitzbergen und Grönland ist die einzige Tiefwasserverbindung zwischen dem Atlantik und dem Arktischen Ozean. Damit ist sie auch der wichtigste Transportweg für den Wasseraustausch zwischen den beiden Weltmeeren. „Daran, wie sich Wassertemperaturen und andere Umweltfaktoren in der Framstraße entwickelt haben, lässt sich viel über den Hintergrund der jüngsten und zukünftigen Entwicklungen von Meereisbildung im Arktischen Ozeans und den Eis-Export Richtung Atlantik lernen“, betont Dr. Werner.

Um dem Meeresboden Informationen über die Vergangenheit zu entlocken, nutzen die Forscher verschiedene Methoden. Ein wichtiger Indikator sind beispielsweise Kalkschalen von Kleinstlebewesen, die im Wasser treiben. Sterben diese Lebewesen ab, sinken sie auf den Grund. Das organische Material vergeht, doch die Kalkschalen bleiben erhalten und können auch nach Jahrtausenden aus den Sedimenten herausgefiltert werden. „Sowohl die Menge, also wie viele Kalkschalen von welcher Art in einer bestimmten Schicht vorhanden sind, als auch die chemische Zusammensetzung der einzelnen Schalen sagt uns etwas über die Wassertemperaturen zu Lebzeiten der jeweiligen Organismen“, erklärt Dr. Werner. Weitere Details wie die Häufigkeit von größeren, eistransportierten Sandkörnern in den Sedimenten und deren Beschaffenheit lassen Rückschlüsse auf die Eisbedeckung des Meeres und andere Umweltparameter zu.

Nach all diesen, oft monatelangen und kleinteiligen Analysen stellten die Wissenschaftler fest, dass die Umweltbedingungen in der Framstraße kurz nach dem Ende der jüngsten Eiszeit, also etwa 9000 bis 5000 Jahre vor heute, sehr instabil waren, durchschnittlich jedoch sogar wärmer als heute. Erst vor rund 5000 Jahren stellten sich die kalten Bedingungen mit beständiger Eisbedeckung in der östlichen Framstraße abrupt ein, die bis in die allerjüngste Vergangenheit vorherrschten.

„Eine Erklärung für die jähe Abkühlung haben wir im Meeresspiegel gefunden“ sagt Dr. Werner. Denn vor 9000 Jahren war der Wasserstand der Arktis deutlich niedriger als heute, da immer noch viel Wasser in Gletschern gebunden war. Die flachen Schelfmeere vor Sibirien und Nordamerika waren damals noch Festland. Erst vor etwa 5000 Jahren war der Wasserstand so weit angestiegen, dass die Schelfe komplett überflutet waren. „Heutzutage wird das meiste Meereis nah an der Küste gebildet, wo der Arktische Ozean sehr flach ist. Das war wohl auch in früheren Epochen so. Und als es keine flachen Schelfmeere in der Arktis gab, entstand so wenig Meereis, dass es kaum bis in die östliche Framstraße gelangte. Damit haben wir erstmals Hinweise auf einen direkten Zusammenhang zwischen Meeresspiegel und Eisbildung gefunden“, erklärt Co-Autor Dr. Robert Spielhagen.

Mit ihrer Entdeckung haben die Wissenschaftler erneut einen Beleg dafür gefunden, dass die Eisbildung in der Arktis von mehr Faktoren abhängt als nur von der Temperatur. „Weitere Studien müssen jetzt zeigen, wie ein zukünftiger Anstieg des Meeresspiegels in Zusammenhang mit der aktuell zu beobachtenden Erwärmung der arktischen Wassermassen auf die Eisbildung wirkt. Unter Umständen hätten wir damit einen verstärkenden Faktor, der die Veränderungen in der Arktis noch beschleunigen könnte“, sagt Dr. Werner.

Originalarbeit:
Werner, K., R. F. Spielhagen, D. Bauch, H. C. Hass, and E. Kandiano (2013), Atlantic Water advection versus sea-ice advances in the eastern Fram Strait during the last 9 ka – multiproxy evidence for a two-phase Holocene, Paleoceanography, 28, http://dx.doi.org/10.1002/palo.20028

Andreas Villwock | idw
Weitere Informationen:
http://www.geomar.de

Weitere Nachrichten aus der Kategorie Geowissenschaften:

nachricht Open Science auf offener See
19.01.2018 | GEOMAR Helmholtz-Zentrum für Ozeanforschung Kiel

nachricht Bisher älteste bekannte Sauerstoffoase entdeckt
18.01.2018 | Eberhard Karls Universität Tübingen

Alle Nachrichten aus der Kategorie: Geowissenschaften >>>

Die aktuellsten Pressemeldungen zum Suchbegriff Innovation >>>

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

Im Focus: Forscher decken die grundsätzliche Limitierung im Schlüsselmaterial für Festkörperbeleuchtung auf

Zum ersten Mal hat eine internationale Forschungsgruppe den Kernmechanismus aufgedeckt, der den Indium(In)-Einbau in Indium-Galliumnitrid ((In, Ga)N)-Dünnschichten begrenzt - dem Schlüsselmaterial für blaue Leuchtdioden (LED). Die Erhöhung des In-Gehalts in InGaN-Dünnschichten ist der übliche Ansatz, die Emission von III-Nitrid-basierten LEDs in Richtung des grünen und roten Bereiches des optischen Spektrums zu verschieben, welcher für die modernen RGB-LEDs notwendig ist. Die neuen Erkenntnisse beantworten die langjährige Forschungsfrage: Warum scheitert dieser klassische Ansatz, wenn wir versuchen, effiziente grüne und rote LEDs auf InGaN-Basis zu gewinnen?

Trotz der Fortschritte auf dem Gebiet der grünen LEDs und Laser gelang es den Forschern nicht, einen höheren Indium-Gehalt als 30% in den Dünnschichten zu...

Im Focus: Optisches Nanoskop ermöglicht Abbildung von Quantenpunkten

Physiker haben eine lichtmikroskopische Technik entwickelt, mit der sich Atome auf der Nanoskala abbilden lassen. Das neue Verfahren ermöglicht insbesondere, Quantenpunkte in einem Halbleiter-Chip bildlich darzustellen. Dies berichten die Wissenschaftler des Departements Physik und des Swiss Nanoscience Institute der Universität Basel zusammen mit Kollegen der Universität Bochum in «Nature Photonics».

Mikroskope machen Strukturen sichtbar, die dem menschlichen Auge sonst verborgen blieben. Einzelne Moleküle und Atome, die nur Bruchteile eines Nanometers...

Im Focus: Optical Nanoscope Allows Imaging of Quantum Dots

Physicists have developed a technique based on optical microscopy that can be used to create images of atoms on the nanoscale. In particular, the new method allows the imaging of quantum dots in a semiconductor chip. Together with colleagues from the University of Bochum, scientists from the University of Basel’s Department of Physics and the Swiss Nanoscience Institute reported the findings in the journal Nature Photonics.

Microscopes allow us to see structures that are otherwise invisible to the human eye. However, conventional optical microscopes cannot be used to image...

Im Focus: Vollmond-Dreierlei am 31. Januar 2018

Am 31. Januar 2018 fallen zum ersten Mal seit dem 30. Dezember 1982 "Supermond" (ein Vollmond in Erdnähe), "Blutmond" (eine totale Mondfinsternis) und "Blue Moon" (ein zweiter Vollmond im Kalendermonat) zusammen - Beobachter im deutschen Sprachraum verpassen allerdings die sichtbaren Phasen der Mondfinsternis.

Nach den letzten drei Vollmonden am 4. November 2017, 3. Dezember 2017 und 2. Januar 2018 ist auch der bevorstehende Vollmond am 31. Januar 2018 ein...

Im Focus: Maschinelles Lernen im Quantenlabor

Auf dem Weg zum intelligenten Labor präsentieren Physiker der Universitäten Innsbruck und Wien ein lernfähiges Programm, das eigenständig Quantenexperimente entwirft. In ersten Versuchen hat das System selbständig experimentelle Techniken (wieder)entdeckt, die heute in modernen quantenoptischen Labors Standard sind. Dies zeigt, dass Maschinen in Zukunft auch eine kreativ unterstützende Rolle in der Forschung einnehmen könnten.

In unseren Taschen stecken Smartphones, auf den Straßen fahren intelligente Autos, Experimente im Forschungslabor aber werden immer noch ausschließlich von...

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

VideoLinks Industrie & Wirtschaft
Veranstaltungen

15. BF21-Jahrestagung „Mobilität & Kfz-Versicherung im Fokus“

23.01.2018 | Veranstaltungen

Gemeinsam innovativ werden

23.01.2018 | Veranstaltungen

Leichtbau zu Ende gedacht – Herausforderung Recycling

23.01.2018 | Veranstaltungen

VideoLinks Wissenschaft & Forschung
Weitere VideoLinks im Überblick >>>
 
Aktuelle Beiträge

Enzym mit überraschender Doppelfunktion

24.01.2018 | Biowissenschaften Chemie

Neuartiger hoch-produktiver Prozess für robuste Schichten auf flexiblen Materialien

24.01.2018 | Messenachrichten

Neuartiger Sensor zum Messen der elektrischen Feldstärke

24.01.2018 | Energie und Elektrotechnik

Weitere B2B-VideoLinks
IHR
JOB & KARRIERE
SERVICE
im innovations-report
in Kooperation mit academics