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 Einblicke unter die Oberfläche des Mars
21.07.2017 | Jacobs University Bremen gGmbH

nachricht Tauender Permafrost setzt altes Treibhausgas frei
19.07.2017 | Helmholtz-Zentrum Potsdam - Deutsches GeoForschungsZentrum GFZ

Alle Nachrichten aus der Kategorie: Geowissenschaften >>>

Die aktuellsten Pressemeldungen zum Suchbegriff Innovation >>>

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

Im Focus: Kohlenstoff-Nanoröhrchen verwandeln Strom in leuchtende Quasiteilchen

Starke Licht-Materie-Kopplung in diesen halbleitenden Röhrchen könnte zu elektrisch gepumpten Lasern führen

Auch durch Anregung mit Strom ist die Erzeugung von leuchtenden Quasiteilchen aus Licht und Materie in halbleitenden Kohlenstoff-Nanoröhrchen möglich....

Im Focus: Carbon Nanotubes Turn Electrical Current into Light-emitting Quasi-particles

Strong light-matter coupling in these semiconducting tubes may hold the key to electrically pumped lasers

Light-matter quasi-particles can be generated electrically in semiconducting carbon nanotubes. Material scientists and physicists from Heidelberg University...

Im Focus: Breitbandlichtquellen mit flüssigem Kern

Jenaer Forschern ist es gelungen breitbandiges Laserlicht im mittleren Infrarotbereich mit Hilfe von flüssigkeitsgefüllten optischen Fasern zu erzeugen. Mit den Fasern lieferten sie zudem experimentelle Beweise für eine neue Dynamik von Solitonen – zeitlich und spektral stabile Lichtwellen – die aufgrund der besonderen Eigenschaften des Flüssigkerns entsteht. Die Ergebnisse der Arbeiten publizierte das Jenaer Wissenschaftler-Team vom Leibniz-Instituts für Photonische Technologien (Leibniz-IPHT), dem Fraunhofer-Insitut für Angewandte Optik und Feinmechanik, der Friedrich-Schiller-Universität Jena und des Helmholtz-Insituts im renommierten Fachblatt Nature Communications.

Aus einem ultraschnellen intensiven Laserpuls, den sie in die Faser einkoppeln, erzeugen die Wissenschaftler ein, für das menschliche Auge nicht sichtbares,...

Im Focus: Flexible proximity sensor creates smart surfaces

Fraunhofer IPA has developed a proximity sensor made from silicone and carbon nanotubes (CNT) which detects objects and determines their position. The materials and printing process used mean that the sensor is extremely flexible, economical and can be used for large surfaces. Industry and research partners can use and further develop this innovation straight away.

At first glance, the proximity sensor appears to be nothing special: a thin, elastic layer of silicone onto which black square surfaces are printed, but these...

Im Focus: 3-D scanning with water

3-D shape acquisition using water displacement as the shape sensor for the reconstruction of complex objects

A global team of computer scientists and engineers have developed an innovative technique that more completely reconstructs challenging 3D objects. An ancient...

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

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

2. Spitzentreffen »Industrie 4.0 live«

25.07.2017 | Veranstaltungen

Gipfeltreffen der String-Mathematik: Internationale Konferenz StringMath 2017

24.07.2017 | Veranstaltungen

Von atmosphärischen Teilchen bis hin zu Polymeren aus nachwachsenden Rohstoffen

24.07.2017 | Veranstaltungen

 
VideoLinks
B2B-VideoLinks
Weitere VideoLinks >>>
Aktuelle Beiträge

IT-Experten entdecken Chancen für den Channel-Markt

25.07.2017 | Unternehmensmeldung

Erst hot dann Schrott! – Elektronik-Überhitzung effektiv vorbeugen

25.07.2017 | Seminare Workshops

Dichtes Gefäßnetz reguliert Bildung von Thrombozyten im Knochenmark

25.07.2017 | Biowissenschaften Chemie