Regenwald-Klima vom Meer bestimmt

Unterschiede in der Temperatur des Südatlantik steuern Regenfall in Zentralafrika


Bei der ersten detaillierten Rekonstruktion der Klimageschichte Zentralafrikas für die letzten 20.000 Jahre kamen Bremer Meeresgeologen zu unerwarteten Ergebnissen: Je größer der Unterschied in den Meerestemperaturen des südlichen und des äquatorialen Atlantiks ist, umso weniger Regen bekommt der Regenwald des zentralen Afrika. Denn ein großer Temperatur-Unterschied lässt die Passatwinde stärker wehen, welche die Feuchtigkeit auf das Meer hinaus transportieren. Die Ergebnisse ihrer Studie veröffentlichten Enno Schefuß, Ralph Schneider und Stefan Schouten jetzt in der Zeitschrift Nature.

Zurzeit gehen Wissenschaftler davon aus, dass die Regenverteilung in Afrika von 15° Nord bis etwa 15° Süd überwiegend von der Lage der Intertropischen Konvergenzzone (ITKZ) abhängt. Sie bestimmt, wie weit nördlich bzw. südlich des Äquators die Regenfälle des Monsuns fallen. Ihre Lage ändert sich langfristig aufgrund von Schwankungen in der Sonneneinstrahlung. Kurzfristigere Schwankungen entstehen u.a. durch Veränderungen in der Oberflächentemperatur des Nordatlantiks. „Mit Hilfe einer neuen Analysemethode konnten wir jedoch zeigen, dass die Regenmengen im gesamten Zentralbereich Afrikas nicht durch die Lage der ITKZ bestimmt wird“, erklärt Enno Schefuß vom DFG-Forschungszentrum Ozeanränder. „Denn dieser Bereich wird so oder so jedes Jahr zweimal vom Monsun bestrichen, unabhängig davon, wie weit nördlich oder südlich die ITKZ reicht.“ Im Gegensatz zu den Randbereichen des Monsungebietes ist hier nicht die Frage, ob es regnet, sondern wie viel es regnet. Als bestimmend dafür stellte sich der Unterschied zwischen den Meerestemperaturen des südlichen und des äquatorialen Atlantik heraus.

Schefuß und Kollegen untersuchten mit Hilfe eines neuen Verfahrens Meeressedimente, die in den letzten 20.000 Jahren direkt vor der Mündung des Kongo abgelagert wurden. Sie maßen den Anteil verschiedener Wasserstoff-Isotope in Pflanzenwachsen, die über den Kongo ins Meer gelangten und sich am Meeresgrund ablagerten. Das Verhältnis der verschiedenen Wasserstoff-Isotope in den Wachsen hängt von der Menge an Niederschlag ab, den die Pflanzen bekommen haben. Die Veränderung in der so rekonstruierten Niederschlagskurve für das Einzugsgebiet des Kongo über die letzten 20.000 Jahre verglichen die Wissenschaftler dann mit verschiedenen anderen Klimadaten aus dieser Zeit. Dabei zeigte sich, dass einzig der Unterschied in den oberflächlichen Meerestemperaturen des südlichen und des äquatorialen Atlantiks die Regenfall-Änderungen erklären kann. War dieser groß, so zeigten die Wachse Trockenheit an. Der Mechanismus dahinter ist recht einfach. Ein großer Unterschied in den Meerestemperaturen beeinflusst auch die Luft darüber. Dadurch entsteht ein Luftdruckgefälle, das die Passatwinde stärker wehen lässt. Und starke Passatwinde transportieren die Feuchtigkeit auf das Meer hinaus.

Schefuß freut sich über zwei Dinge: „Erstens konnten wir damit beweisen, dass Messungen des Wasserstoff-Isotopen-Verhältnisses in fossilen Pflanzenwachsen uns direkt Auskunft geben können über den Wasser-Kreislauf in der Vergangenheit. Und zweitens haben wir mit diesen Messungen im Meeresboden Informationen über das gesamte Einzugsgebiet des Kongo gewonnen. Dadurch bekommen wir ein klares Signal, bei dem kleinräumige Unterschiede schon herausgefiltert sind.“

Die Ergebnisse machen auch deutlich, dass bei Klimaänderungen in den Tropen die ITKZ nicht als alleinige Ursache dienen kann. „Wir müssen unseren Blick über die übliche Verdächtigen hinaus ausdehnen und auch anderen Ideen Raum geben“, fordert Schefuß.

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Kirsten Achenbach
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