Starthilfe für den Golfstrom

In einer Studie, die jetzt in der aktuellen Ausgabe der Fachzeitschrift Geology erscheint, liefern Bremer Geowissenschaftler um Dr. Cristiano Chiessi neue Erkenntnisse, wie das Wechselspiel zwischen wie Atlantik und Indischem Ozean die Klimaentwicklung in der Schlussphase der letzten Eiszeit beeinflusste.

Fündig wurden die MARUM-Wissenschaftler in einem 7,7 Meter langen Sedimentkern, den sie in 657 Metern Wassertiefe aus dem Meeresboden vor der südamerikanischen Küste stachen. „Der Kern ist ein Glücksfall“, freut sich Co-Autor Dr. Stefan Mulitza, „denn damals wurde sehr viel Sediment am Meeresboden abgelagert.“ Hohe Sedimentationsraten sind gleichbedeutend mit hoher zeitlicher Auflösung.

„Der Kern zeigt uns minutiös, wie sich die Wassertemperaturen vor 14.700 Jahren in unterschiedlichen Stockwerken des Atlantiks änderten.“ Demnach stieg die Temperatur des Bodenwassers in der unteren Ozeanetage sehr schnell um 3,5 Grad Celsius an. Das mittlere Ozeanstockwerk erwärmte sich sogar um 6,5 Grad Celsius. Zudem stieg der Salzgehalt im obersten Meeresstockwerk an – vor allem im westlichen Atlantik vor Süd- und Mittelamerika.

„Die enormen Temperatursprünge im Südatlantik gingen Hand in Hand mit der Erwärmung Grönlands“, erläutert Mulitza weiter. „Auslöser ist wahrscheinlich die wieder erstarkte Tiefenwasserpumpe im Nordatlantik.“ Dort kühlt salzhaltiges Golfstromwasser ab, wird dadurch schwerer, sinkt in tiefere Meeresstockwerke und fließt gen Süden. Im Gegenzug wird an der Oberfläche weiteres Golfstromwasser gen Norden gesogen. Doch in der Schlussphase der letzten Eiszeit, so vermuten die Wissenschaftler, schwächelte die atlantische Umwälzpumpe deutlich. Bleibt also die Frage, wie sie wieder auf nacheiszeitliche Touren kam?

In ihrer Arbeit verweisen Chiessi und Kollegen auf Befunde aus Sedimentkernen, die von der südwestafrikanischen Küste, stammen und denselben Zeitraum abdecken wie der vom MARUM-Team untersuchten Südamerika-Kern. Diese Ablagerungen enthielten Überreste von Muscheln, die ursprünglich im Indischen Ozean lebten und offensichtlich mit warmen, salzhaltigen Meeresströmungen um das Kap der Guten Hoffnung verdriftet worden waren.

Die MARUM-Forscher gehen davon aus, dass ein Teil dieser relativsalzigen Wassermassen aus dem Indischen Ozean in den Benguela- bzw. den Südäquatorialstrom eingespeist und quer über den Atlantik bis vor die Küste Mittel- und Südamerikas transportiert wurde. „Die Importe des salzhaltigen Wassers aus dem Indischen Ozean erklären, warum sich die Salzgehalte vor Südamerika überproportional erhöhten“, sagt Stefan Mulitza.

Modellrechnungen bestätigen diesen Befunde: „Unser Computermodell zeigt eine „Ost-West-Temperaturwippe“ über den ganzen Südatlantik hinweg“, sagt Co-Autor Dr. Anrdré Paul: „Die Erwärmung im Westen bzw. die Abkühlung im Osten zeigt an, dass die Ozeanzirkulation wieder anspringt“.

Da die Wassermassen – wenigstens zum Teil – via Benguela- und Golfstrom nämlich wie in einem ozeanischen Staffellauf bis in den Hohen Norden transportiert wurden, gaben sie vermutlich auch der Umwälzpumpe im Nordatlantik den letzten Kick. Das Oberflächenwasser war wieder hinreichend salzhaltig. Als die Tiefenzirkulation wieder ansprang, pumpte sie große Wärmemengen aus südlichen Breiten gen Norden. In Grönland wurde es schlagartig wärmer.

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