Forum für Wissenschaft, Industrie und Wirtschaft

Hauptsponsoren:     3M 
Datenbankrecherche:

 

Rätsel um schnelle Klimawechsel während der letzten Eiszeit gelöst?

19.08.2014

Eine Forschergruppe des Alfred-Wegener-Instituts konnte die aus Klimaarchiven bekannten, schnellen Klimawechsel während der letzten Eiszeit erstmals in mehreren Modellläufen nachvollziehen.

Überraschendes Ergebnis der neuen Nature-Veröffentlichung: Vermutlich reichten nur geringe Änderungen im Klimasystem, um abrupte Temperatursprünge auszulösen.


Abbildung A: Die Nordhalbkugel im „Stadial“ (Kaltphasen)

Alfred-Wegener-Institut


Abbildung B: Die Nordhalbkugel im „Interstadial“ (kurze, warme Zwischenphasen während der Eiszeit)

Alfred-Wegener-Institut

Die neue Studie ist bereits im Onlineportal der Fachzeitschrift Nature veröffentlicht und erscheint am kommenden Donnerstag in der Nature-Druckausgabe.

Während der letzten Eiszeit waren weite Teile der Nordhalbkugel mit Inlandeis bedeckt und das auf dem Land gespeicherte Wasser sorgte dafür, dass der Meeresspiegel bei maximaler Vergletscherung um bis zu 120 Meter tiefer lag als heute.

Wie der junge chinesische Wissenschaftler Xu Zhang, Leitautor der Studie und Doktorand am Alfred-Wegener-Institut, erläutert, gab es die rasanten, in der Fachwelt als „Dansgaard-Oeschger-Ereignisse“ (kurz: „DO-Ereignisse“) bezeichneten Klimaschwankungen allerdings nur in einem Zeitraum von 110.000 bis 23.000 Jahren vor unserer Zeit.

„Abrupte Temperatursprünge fanden weder bei den extrem tiefen Meeresspiegeln maximaler Vergletscherung vor etwa 20.000 Jahren statt noch bei hohem Meeresspiegel wie heute. Sie waren auf Zeiten mittleren Eisvolumens und mittlerer Meeresspiegelhöhen begrenzt.“ Die Modellläufe der AWI-Forscher können die aus Eisbohrkernen und Meeressedimenten bekannten Daten der eiszeitlichen Klimageschichte erklären.

So könnten die schnellen Temperaturwechsel bei mittlerer Vereisung der Nordhalbkugel abgelaufen sein (s. Abbildungen auf der Webseite des Alfred-Wegener-Institutes unter: http://bit.ly/1uQmxAe

In der eiszeitlichen Kaltphase („Stadial“) bedeckten riesige Eisschilde den Norden Amerikas und Europas. Starke Nordwestwinde trieben das arktische Meereis bis zur französischen Küste hinunter. Weil der ausgedehnte Eisdeckel auf dem Nordatlantik den Wärmeaustausch zwischen Luft und Meer unterband, fehlte den Meeresströmungen die starke Antriebskraft heutiger Bedingungen. Die Ozeanzirkulation als mächtiges Förderband der Weltmeere war deshalb sehr viel schwächer ausgeprägt als in der Gegenwart und transportierte nur wenig Wärme in den Norden.

In den lang anhaltenden Kaltphasen wuchsen die Eisschilde weiter an. Bei höheren Eisschilden über Nordamerika, wie sie dann in Zeiten mittlerer Meeresspiegelhöhen typisch waren, trennten sich die vorherrschenden Nordwestwinde in zwei Arme auf. Die Hauptwindströmung verlief nördlich des so genannten Laurentidischen Eisschildes und sorgte dafür, dass auch die Meereisgrenze vor der europäischen Küste sich gen Norden verlagerte. Im eisfreien Meer konnte ein Wärmeaustausch zwischen Atmosphäre und Ozean stattfinden.

Gleichzeitig trieb der Südarm der nordwestlichen Winde wärmeres Wasser in die eisfreien Bereiche des Nordost-Atlantiks und verstärkte dadurch den Wärmetransport in den Norden zusätzlich. Die veränderten Bedingungen kurbelten die Ozeanzirkulation an.

Im Ergebnis führte ein hoher Laurentidischer Eisschild über Nordamerika also zu einer verstärkten Ozeanzirkulation und damit zu einem größeren Wärmetransport Richtung Norden. Das Klima auf der Nordhalbkugel wurde innerhalb weniger Jahrzehnte wärmer („Interstadial“), bevor es aufgrund des dann einsetzenden Gletscherrückgangs über Nordamerika und den erneuten Änderungen der Windverhältnisse wieder abzukühlen begann.

„Mit den Simulationen unseres Klimamodells konnten wir zeigen, dass das Klimasystem auch auf kleine Veränderungen mit abrupten Schwankungen reagieren kann,“ erklärt Professor Gerrit Lohmann, Leiter der AWI-Sektion „Dynamik des Paläoklimas“, die Bedeutung der neuen Studie für die aktuelle Klimadiskussion. „Bei mittleren Meeresspiegelhöhen braucht es keine starken Zwänge von außen, zum Beispiel ein dramatisch beschleunigtes Abschmelzen polarer Eisschilde, damit das Klimasystem ins Schwingen gerät und drastische Wechsel erfährt.“

In der Gegenwart ist die Ausdehnung des arktischen Meereises sehr viel geringer als in der letzten Eiszeit. Gleichzeitig verschwand der Laurentidische Eisschild als wichtigster Taktgeber für die eiszeitliche Ozeanzirkulation. Klimawechsel nach dem Muster der letzten Eiszeit sind unter heutigen Bedingungen also nicht zu erwarten.

„Es gibt offenbar Ausgangssituationen, in denen sich das Klimasystem robuster gegen Änderungen zeigt und solche, unter denen es zu starken Schwankungen neigt,“ so das Fazit von Gerrit Lohmann. „Erdgeschichtlich befinden wir uns derzeit in einer stabileren Phase des Klimasystems, in der die Voraussetzungen, unter denen es während der letzten Eiszeit zu schnellen Temperatursprüngen kam, nicht gegeben sind. Das bedeutet allerdings nicht, dass rasante Klimawechsel künftig grundsätzlich ausgeschlossen sind.“

Hinweise für Redaktionen:

Abbildungen zu dieser Pressemitteilung finden Sie auf der Webseite des Alfred-Wegener-Institutes unter: http://bit.ly/1uQmxAe

Ihre wissenschaftlichen Ansprechpartner am Alfred-Wegener-Institut sind:

• Prof. Dr. Gerrit Lohmann, Tel. 0471 4831-1758 (E-Mail: Gerrit.Lohmann@awi.de),
• Dr. Gregor Knorr, Tel. 0471 4831-1769 (E-Mail: Gregor.Knorr@awi.de) und
• Dr. Xu Zhang (englischsprachig), Tel. 0471/4831-1880 (E-Mail: Xu.Zhang@awi.de).

Ihr Ansprechpartner in der Abteilung Kommunikation und Medien ist Sina Löschke, Tel. 0471 4831-2008 (E-Mail: medien@awi.de).

Das Originalpaper ist unter folgendem Titel bereits online erschienen:

Xu Zhang, Gerrit Lohmann, Gregor Knorr, Conor Purcell: Control of rapid glacial climate shifts by variations in intermediate ice-sheet volume, Nature, DOI: 10.1038/nature13592

Folgen Sie dem Alfred-Wegener-Institut auf Twitter (https://twitter.com/AWI_de) und Facebook (https://www.facebook.com/AlfredWegenerInstitut). So erhalten Sie alle aktuellen Nachrichten sowie Informationen zu kleinen Alltagsgeschichten aus dem Institutsleben.

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 18 Forschungszentren der Helmholtz-Gemeinschaft, der größten Wissenschaftsorganisation Deutschlands.

Weitere Informationen:

http://bit.ly/1uQmxAe
http://www.nature.com/nature/journal/vaop/ncurrent/full/nature13592.html

Sina Löschke | idw - Informationsdienst Wissenschaft

Weitere Nachrichten aus der Kategorie Geowissenschaften:

nachricht Wie der Nordatlantik zum Wärmepirat wurde
23.01.2017 | GEOMAR Helmholtz-Zentrum für Ozeanforschung Kiel

nachricht Neues Forschungsspecial zu Meeren, Ozeanen und Gewässern
18.01.2017 | Hochschule für Angewandte Wissenschaften 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: Scientists spin artificial silk from whey protein

X-ray study throws light on key process for production

A Swedish-German team of researchers has cleared up a key process for the artificial production of silk. With the help of the intense X-rays from DESY's...

Im Focus: Forscher spinnen künstliche Seide aus Kuhmolke

Ein schwedisch-deutsches Forscherteam hat bei DESY einen zentralen Prozess für die künstliche Produktion von Seide entschlüsselt. Mit Hilfe von intensivem Röntgenlicht konnten die Wissenschaftler beobachten, wie sich kleine Proteinstückchen – sogenannte Fibrillen – zu einem Faden verhaken. Dabei zeigte sich, dass die längsten Proteinfibrillen überraschenderweise als Ausgangsmaterial schlechter geeignet sind als Proteinfibrillen minderer Qualität. Das Team um Dr. Christofer Lendel und Dr. Fredrik Lundell von der Königlich-Technischen Hochschule (KTH) Stockholm stellt seine Ergebnisse in den „Proceedings“ der US-Akademie der Wissenschaften vor.

Seide ist ein begehrtes Material mit vielen erstaunlichen Eigenschaften: Sie ist ultraleicht, belastbarer als manches Metall und kann extrem elastisch sein....

Im Focus: Erstmalig quantenoptischer Sensor im Weltraum getestet – mit einem Lasersystem aus Berlin

An Bord einer Höhenforschungsrakete wurde erstmals im Weltraum eine Wolke ultrakalter Atome erzeugt. Damit gelang der MAIUS-Mission der Nachweis, dass quantenoptische Sensoren auch in rauen Umgebungen wie dem Weltraum eingesetzt werden können – eine Voraussetzung, um fundamentale Fragen der Wissenschaft beantworten zu können und ein Innovationstreiber für alltägliche Anwendungen.

Gemäß dem Einstein’schen Äquivalenzprinzip werden alle Körper, unabhängig von ihren sonstigen Eigenschaften, gleich stark durch die Gravitationskraft...

Im Focus: Quantum optical sensor for the first time tested in space – with a laser system from Berlin

For the first time ever, a cloud of ultra-cold atoms has been successfully created in space on board of a sounding rocket. The MAIUS mission demonstrates that quantum optical sensors can be operated even in harsh environments like space – a prerequi-site for finding answers to the most challenging questions of fundamental physics and an important innovation driver for everyday applications.

According to Albert Einstein's Equivalence Principle, all bodies are accelerated at the same rate by the Earth's gravity, regardless of their properties. This...

Im Focus: Mikrobe des Jahres 2017: Halobacterium salinarum - einzellige Urform des Sehens

Am 24. Januar 1917 stach Heinrich Klebahn mit einer Nadel in den verfärbten Belag eines gesalzenen Seefischs, übertrug ihn auf festen Nährboden – und entdeckte einige Wochen später rote Kolonien eines "Salzbakteriums". Heute heißt es Halobacterium salinarum und ist genau 100 Jahre später Mikrobe des Jahres 2017, gekürt von der Vereinigung für Allgemeine und Angewandte Mikrobiologie (VAAM). Halobacterium salinarum zählt zu den Archaeen, dem Reich von Mikroben, die zwar Bakterien ähneln, aber tatsächlich enger verwandt mit Pflanzen und Tieren sind.

Rot und salzig
Archaeen sind häufig an außergewöhnliche Lebensräume angepasst, beispielsweise heiße Quellen, extrem saure Gewässer oder – wie H. salinarum – an...

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

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

Neuer Algorithmus in der Künstlichen Intelligenz

24.01.2017 | Veranstaltungen

Gehirn und Immunsystem beim Schlaganfall – Neueste Erkenntnisse zur Interaktion zweier Supersysteme

24.01.2017 | Veranstaltungen

Hybride Eisschutzsysteme – Lösungen für eine sichere und nachhaltige Luftfahrt

23.01.2017 | Veranstaltungen

 
VideoLinks
B2B-VideoLinks
Weitere VideoLinks >>>
Aktuelle Beiträge

Im Interview mit Harald Holzer, Geschäftsführer der vitaliberty GmbH

24.01.2017 | Unternehmensmeldung

MAIUS-1 – erste Experimente mit ultrakalten Atomen im All

24.01.2017 | Physik Astronomie

European XFEL: Forscher können erste Vorschläge für Experimente einreichen

24.01.2017 | Physik Astronomie