Forum für Wissenschaft, Industrie und Wirtschaft

Hauptsponsoren:     3M 
Datenbankrecherche:

 

Klimageschichte der Arktis als Schlüssel für die Zukunft

10.05.2013
Erstmalige Dokumentation des Übergangs in das Eiszeitalter – Lückenlose Daten über einen Zeitraum von mehr als einer Million Jahre
Analysen des längsten bisher in der kontinentalen Arktis gewonnenen Sedimentkerns geben erstmals einen fast lückenlosen Einblick in die arktische Klimadynamik vor 3,6 bis 2,2 Millionen Jahren. In diesem Zeitraum erfolgte der Übergang vom warmen Pliozän in das Quartär, das sogenannte “Eiszeitalter”, in dem wir heute leben und das durch ausgeprägte Kaltzeit/Warmzeit-Zyklen mit wechselnden Eisbedeckungen der Polarregionen charakterisiert ist .

„Die neuen Daten zeigen eindeutig, dass die Abkühlung der Nordhemisphäre nicht kontinuierlich, sondern in einzelnen, gut abgegrenzten Schritten verlaufen ist“, erklärt Prof. Martin Melles, der an der Universität zu Köln die Arbeit der deutschen Wissenschaftler koordiniert. „Dies hatte sich zwar schon in anderen Studien angedeutet, in den Seeablagerungen des El’gygytgyn ist dieser Übergang aber zum ersten Mal lückenlos über einen Zeitraum von mehr als einer Million Jahre dokumentiert.“ Die jetzt in der aktuellen Ausgabe von Science Express (Nr. 1233137; 09.05.2013) erschienene Studie kann das anhand von Bohrdaten aus dem sibirischen El’gygytgyn-See belegen.

Dieser 170 Meter tiefe See befindet sich 100 Kilometer nördlich des Polarkreises in Tschukotka, im äußersten Nordosten von Sibirien.
Aufgrund der niedrigen Temperaturen und des im kurzen Sommer nur oberflächlich auftauenden Permafrostbodens ist das Einzugsgebiet des Sees heute durch eine spärliche Tundrenvegetation mit Gräsern und einzelnen niedrigen Büschen gekennzeichnet. Der See ist vor 3,6 Millionen Jahren durch einen Meteoriteneinschlag entstanden, der einen tiefen und großen Krater in den Boden geschlagen hat. Zur damaligen Zeit war die Nordhemisphäre noch komplett eisfrei und die Gegend um den See bewaldet. Erst ungefähr eine Million Jahre später, mit Beginn des Quartärs, begann die Arktis deutlich abzukühlen. „In den Sedimenten, die seit seiner Entstehung Jahr für Jahr ungestört im See abgelagert wurden, ist die bewegte Klima- und Umweltgeschichte dieser Gegend detailliert wie in einem Buch gespeichert“, erklärt Dr. habil. Norbert Nowaczyk vom Deutschen GeoForschungsZentrum in Potsdam. „Mittels moderner Analysetechniken und neu entwickelter numerischer Verfahren können wir nun Seite für Seite dieser Geschichte lesen“.

Wie sich nun zeigt, begannen die ersten Schritte der Abkühlung bereits vor circa 3,3 Millionen Jahren. Anhand der Pollen, die sich im Seesediment angesammelt haben, kann der Verlauf der Temperaturen und Niederschlagsmengen seit der Entstehung des Sees rekonstruiert werden.

„Es ist schon erstaunlich, dass es selbst während der ersten Abkühlungsphase noch ähnlich warm war wie heute“, sagt Dr. Catalina Gebhardt vom Alfred-Wegener-Institut Helmholtz-Zentrum für Polar- und Meeresforschung in Bremerhaven. „Und noch bis vor ca. 2,2 Millionen Jahren war es während der Warmzeiten deutlich wärmer als vor der Industrialisierung.“

Wie aus Bohrungen von Meeressedimenten bekannt ist, haben sich vor ungefähr 2,7 Millionen Jahren die Bedingungen im Nordpazifik deutlich verändert. „Bisher sind viele Wissenschaftler davon ausgegangen, dass sich damit die Vergletscherung der Arktis deutlich intensiviert hat“, erklärt Melles. „Am El’gygytgyn-See beobachten wir zu dieser Zeit einen deutlichen Rückgang in der Niederschlagsmenge, während die Temperaturen dagegen nur schrittweise absinken. Die Eiszeit/Warmzeit-Zyklen, die wir für die jüngste Vergangenheit kennen, haben sich sogar erst vor etwa 1,8 Millionen Jahren ausgebildet“.

Im Winter 2009 hatte ein internationales Team von Wissenschaftlern vom eisbedeckten See aus eine Bohrung in die Seeablagerungen abgeteuft und ein über 300 Meter langes Sedimentarchiv mit nach Deutschland gebracht.
Die Sedimente wurden seither chemisch, physikalisch und biologisch untersucht. Die Veröffentlichung in dieser Woche ist die zweite Publikation in der Fachzeitschrift „Science“ zum El’gygytgyn-Bohrprojekt. „Mit den jetzt veröffentlichten Ergebnissen ist unser Ziel erreicht, erstmals ein lückenloses Bild der Entwicklung der arktischen Landgebiete seit 3,6 Millionen Jahren zu zeichnen, und die neuen Erkenntnisse zur Klimageschichte durch den Vergleich mit Sedimentkernen aus dem Pazifik, dem Atlantik und der Antarktis in einen globalen Zusammenhang zu stellen“, so Melles.

Brigham-Grette J., Melles M., Minyuk P., Andreev A., Tarasov P., DeConto R._, Koenig S., Nowaczyk N., Wennrich V., Rosén P., Haltia-Hovi E., Cook T., Gebhardt C., Meyer-Jacob C., Snyder J., Herzschuh U. (2013):
„Pliocene Warmth, extreme Polar Amplification, and Stepped Pleistocene Cooling recorded in NE Russia.” -
Science Express,1233137, 09.05.2013.


Das „El'gygytgyn Drilling Project“ wurde durch die folgenden Mittelgeber
finanziert: Das „International Continental Scientific Drilling Program“ (ICDP), die „National Science Foundation“ (NSF) in den USA, das Bundesministerium für Bildung und Forschung (BMBF), das Alfred-Wegener-Institut, Helmholtz-Zentrum für Polar- und Meeresforschung (AWI) und das Deutsche GeoForschungsZentrum GFZ in Deutschland, die „Russian Academy of Sciences Far East Branch“ (RAS-FEB) und die „Russian Foundation for Basic Research“ (RFBR) in Russland sowie das Bundesministerium für Wissenschaft und Forschung (BMWF) in Österreich. Für die Auswertearbeiten wurden zusätzliche Mittel unter anderem von der Deutschen Forschungsgemeinschaft (DFG) bereit gestellt.

Internet videos:

• DFG Science TV
www.dfg-science-tv.de/en/projects/polar-archive

• Tim Martin, genehmigt
http://www.youtube.com/watch?v=4_PhX9KooU&list=PLA32489E0A3B3358A&index=14

• NSF, herausgegeben von Lisa O’Connell, Frontier Scientists
http://www.youtube.com/watch?v=YxbOSB7zDgY


Web-Seiten:

http://www.elgygytgyn.uni-koeln.de/
http://www.icdp-online.org/front_content.php?idcat=512
http://www.geo.umass.edu/lake_e/
http://www.gfz-potsdam.de/portal/gfz/Struktur/Departments/Department+5
/sec52/Projekte/Elgygytgyn


Kontakte:

Universität zu Köln
Martin Melles
+49-221-470-2262 (Büro)
+49-160-719-2657 (Handy)
mmelles@uni-koeln.de

Deutsches GeoForschungsZentrum GFZ
Franz Ossing
Telegrafenberg
14473 Potsdam / Germany
e-mail: ossing@gfz-potsdam.de
Tel. ++49 (0)331-288 1040

Alfred-Wegener-Institut, Helmholtz-Zentrum für Polar- und Meeresforschung
Catalina Gebhardt
Tel: +49-(0)471-4831-1946
catalina.gebhardt@awi.de
Am Alten Hafen 26
27568 Bremerhaven, Germany

Sina Löschke, Pressereferentin/press officer
Kommunikation und Medien/communication department
An der Neuen Schleuse 32
27570 Bremerhaven, Germany
Tel: +49-(0)471-4831-2008
medien@awi.de

Franz Ossing | GFZ Potsdam
Weitere Informationen:
http://www.gfz-potsdam.de/

Weitere Nachrichten aus der Kategorie Geowissenschaften:

nachricht Der Salzwasser-Wächter auf der Darßer Schwelle
19.09.2017 | Leibniz-Institut für Ostseeforschung Warnemünde

nachricht Zeppelin, Drohnen und Forschungsschiffe untersuchen Wattenmeer und Elbe
19.09.2017 | Helmholtz-Zentrum Geesthacht - Zentrum für Material- und Küstenforschung

Alle Nachrichten aus der Kategorie: Geowissenschaften >>>

Die aktuellsten Pressemeldungen zum Suchbegriff Innovation >>>

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

Im Focus: Wundermaterial Graphen: Gewölbt wie das Polster eines Chesterfield-Sofas

Graphen besitzt extreme Eigenschaften und ist vielseitig verwendbar. Mit einem Trick lassen sich sogar die Spins im Graphen kontrollieren. Dies gelang einem HZB-Team schon vor einiger Zeit: Die Physiker haben dafür eine Lage Graphen auf einem Nickelsubstrat aufgebracht und Goldatome dazwischen eingeschleust. Im Fachblatt 2D Materials zeigen sie nun, warum dies sich derartig stark auf die Spins auswirkt. Graphen kommt so auch als Material für künftige Informationstechnologien infrage, die auf der Verarbeitung von Spins als Informationseinheiten basieren.

Graphen ist wohl die exotischste Form von Kohlenstoff: Alle Atome sind untereinander nur in der Ebene verbunden und bilden ein Netz mit sechseckigen Maschen,...

Im Focus: Hochautomatisiertes Fahren bei Schnee und Regen: Robuste Warnehmung dank intelligentem Sensormix

Schlechte Sichtverhältnisse bei Regen oder Schnellfall sind für Menschen und hochautomatisierte Fahrzeuge eine große Herausforderung. Im europäischen Projekt RobustSENSE haben die Forscher von Fraunhofer FOKUS mit 14 Partnern, darunter die Daimler AG und die Robert Bosch GmbH, in den vergangenen zwei Jahren eine Softwareplattform entwickelt, auf der verschiedene Sensordaten von Kamera, Laser, Radar und weitere Informationen wie Wetterdaten kombiniert werden. Ziel ist, eine robuste und zuverlässige Wahrnehmung der Straßensituation unabhängig von der Komplexität und der Sichtverhältnisse zu gewährleisten. Nach der virtuellen Erprobung des Systems erfolgt nun der Praxistest, unter anderem auf dem Berliner Testfeld für hochautomatisiertes Fahren.

Starker Schneefall, ein Ball rollt auf die Fahrbahn: Selbst ein Mensch kann mitunter nicht schnell genug erkennen, ob dies ein gefährlicher Gegenstand oder...

Im Focus: Ultrakurze Momentaufnahmen der Dynamik von Elektronen in Festkörpern

Mit Hilfe ultrakurzer Laser- und Röntgenblitze haben Wissenschaftler am Max-Planck-Institut für Quantenoptik (Garching bei München) Schnappschüsse der bislang kürzesten Bewegung von Elektronen in Festkörpern gemacht. Die Bewegung hielt 750 Attosekunden lang an, bevor sie abklang. Damit stellten die Wissenschaftler einen neuen Rekord auf, ultrakurze Prozesse innerhalb von Festkörpern aufzuzeichnen.

Wenn Röntgenstrahlen auf Festkörpermaterialien oder große Moleküle treffen, wird ein Elektron von seinem angestammten Platz in der Nähe des Atomkerns...

Im Focus: Ultrafast snapshots of relaxing electrons in solids

Using ultrafast flashes of laser and x-ray radiation, scientists at the Max Planck Institute of Quantum Optics (Garching, Germany) took snapshots of the briefest electron motion inside a solid material to date. The electron motion lasted only 750 billionths of the billionth of a second before it fainted, setting a new record of human capability to capture ultrafast processes inside solids!

When x-rays shine onto solid materials or large molecules, an electron is pushed away from its original place near the nucleus of the atom, leaving a hole...

Im Focus: Quantensensoren entschlüsseln magnetische Ordnung in neuartigem Halbleitermaterial

Physiker konnte erstmals eine spiralförmige magnetische Ordnung in einem multiferroischen Material abbilden. Diese gelten als vielversprechende Kandidaten für zukünftige Datenspeicher. Der Nachweis gelang den Forschern mit selbst entwickelten Quantensensoren, die elektromagnetische Felder im Nanometerbereich analysieren können und an der Universität Basel entwickelt wurden. Die Ergebnisse von Wissenschaftlern des Departements Physik und des Swiss Nanoscience Institute der Universität Basel sowie der Universität Montpellier und Forschern der Universität Paris-Saclay wurden in der Zeitschrift «Nature» veröffentlicht.

Multiferroika sind Materialien, die gleichzeitig auf elektrische wie auch auf magnetische Felder reagieren. Die beiden Eigenschaften kommen für gewöhnlich...

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

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

7000 Teilnehmer erwartet: 69. Urologen-Kongress startet heute in Dresden

20.09.2017 | Veranstaltungen

Autonomes Fahren wirft viele Fragen auf

20.09.2017 | Veranstaltungen

»Laser in Composites Symposium« in Aachen – von der Wissenschaft in die Anwendung

19.09.2017 | Veranstaltungen

 
VideoLinks
B2B-VideoLinks
Weitere VideoLinks >>>
Aktuelle Beiträge

Wälder unter Druck: Internationale Tagung zur Rolle von Wäldern in der Landschaft an der Uni Halle

20.09.2017 | Veranstaltungsnachrichten

7000 Teilnehmer erwartet: 69. Urologen-Kongress startet heute in Dresden

20.09.2017 | Veranstaltungsnachrichten

Molekulare Kraftmesser

20.09.2017 | Biowissenschaften Chemie