Forum für Wissenschaft, Industrie und Wirtschaft

Hauptsponsoren:     3M 
Datenbankrecherche:

 

Außergewöhnlich schnelles Einsetzen des Küstenauftriebes vor Peru

28.07.2015

Kieler Meeresgeologen-Team belegt deutliche Veränderungen im Ostpazifik während der vergangenen 10.000 Jahre

Der küstennahe Auftrieb kalter und nährstoffreicher Wassermassen vor Peru und Ecuador ist nicht nur für die ansässige Fischerei bedeutend, sondern auch für den globalen Kohlenstoffkreislauf und damit für das Erdklima.


Untersuchungsgebiet der Studie im äquatorialen Ostpazifik vor Peru mit den heutigen Oberflächentemperaturen und Strömungen. Grafik: T Böschen/D. Nürnberg, GEOMAR

Wie sich dieses System in der Vergangenheit entwickelt und verändert hat, untersuchten Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler des GEOMAR im Rahmen des Kieler Sonderforschungsbereiches 754. Die Rekonstruktion zeigte, dass sich der Küstenauftrieb erst vor ca. 10.000 Jahren verstärkt entwickelte und sich dann kontinuierlich entlang der südamerikanischen Küste nach Norden fortsetzte. Die Studie ist jetzt in der internationalen Fachzeitschrift Paleoceanography erschienen.

Das Wechselspiel zwischen der Meeresoberfläche und dem Klima ist äußerst komplex. Einerseits speichert der Ozean das klimarelevante Kohlendioxid (CO2). Dieser Prozess funktioniert besonders gut bei niedrigen Wassertemperaturen und wenn große Mengen an Plankton CO2 durch Photosynthese binden.

Beide Bedingungen sind in Gebieten gegeben, in denen kaltes, nährstoffreiches Wasser aus der Tiefe an die Oberfläche gelangt. Andererseits können diese Auftriebsprozesse auch alte, CO2-reiche Wassermassen aus der Tiefe an die Ozeanoberfläche transportieren und das Treibhausgas zurück zur Atmosphäre bringen. Auftriebsregionen sind daher ein besonders spannendes Arbeitsgebiet für die Meeresforschung.

Ein Paläo-Ozeanographen-Team des GEOMAR Helmholtz-Zentrums für Ozeanforschung Kiel hat im Rahmen des Sonderforschungsbereichs 754 „Klima – Biogeochemische Wechselwirkungen im tropischen Ozean“ jetzt herausgefunden, dass sich der Küstenauftrieb im tropischen Ostpazifik in den vergangenen 17.000 Jahren nicht nur erheblich verändert hat, sondern dies zum Teil auch mit einer enormen Geschwindigkeit.

„Die Veränderungen der Wassermassenzirkulation, die durch teilweise sehr rasche Temperatur- und Salzgehaltsschwankungen angezeigt werden, verweisen auf ein hochdynamisches und sensibles Klimasystem, wie wir es so nicht erwartet hatten“, sagt Prof. Dr. Dirk Nürnberg vom GEOMAR, Erstautor der Studie, die jetzt in der internationalen Fachzeitschrift Paleoceanography erschienen ist.

Für seine Rekonstruktionen bearbeitete das Team Bohrkerne, die vor Peru mit dem deutschen Forschungsschiff METEOR aus Wassertiefen von 300 bis 1000 Metern gewonnen wurden. Aus den Schlammablagerungen, die den Wechsel von der letzten Eiszeit zur heutigen Warmzeit abdecken, wurden mikroskopisch kleine Fossilien, sogenannte Foraminiferen, sowie organische Kohlenstoffmolekülketten extrahiert.

Das Verhältnis bestimmter Isotope in den kalkigen Schalen der Foraminiferen kann sehr genau Auskunft über die vergangenen Temperaturen und Salzgehalte des umgebenden Meerwassers geben. Ähnliche Informationen erbringen die organischen Molekularverbindungen, die von kalkbildenden Algen (Coccolithophoriden) produziert werden.

Diese Analysen verdeutlichen die zeitliche und räumliche Veränderlichkeit der komplexen Wassermassenstruktur vor Peru. Die Gründe hierfür seien vielschichtig, erläutert Dr. Tebke Böschen, Co-Autorin der Studie:

„Der äquatoriale Ostpazifik ist sehr komplex, dennoch können wir die einzelnen Kontrollmechanismen identifizieren. Die oberflächennahen Wassermassen werden durch die Lageveränderungen des tropischen Regengürtels getrieben. Damit werden sie von Prozessen in der Atmosphäre beeinflusst.“ Das betrifft auch den saisonalen Küstenauftrieb, der erst mit dem Beginn der jetzigen Warmzeit vor 10.000 Jahren einsetzte und insbesondere seit etwa 4000 Jahren sehr intensiv ist.

Veränderungen der tieferen Wassermassen folgen dagegen anderen Ursachen. „Hier spielen Prozesse im tropischen Westpazifik eine Rolle, die den tieferen ostwärts gerichteten äquatorialen Wassermassentransfer steuern und vermutlich mit den El Niño- und La Niña-Phänomenen in Zusammenhang stehen“, betont Professor Dirk Nürnberg.

Die Erkenntnisse dieser Studie helfen nicht nur bei der Rekonstruktion der Klimageschichte. „Die beschriebenen schnellen ozeanographischen und klimatischen Veränderungen der Vergangenheit hatten weitreichende und komplexe Folgen. Wir müssen diese Vorgänge berücksichtigen, wenn wir die Folgen der menschengemachten zukünftigen Klimaerwärmung abschätzen wollen“, prognostiziert Dr. Böschen.

Hintergrundinformation: Der SFB 754
Der Sonderforschungsbereich 754 (SFB 754) „Klima - Biogeochemische Wechselwirkungen im tropischen Ozean“ wurde im Januar 2008 als Kooperation der Christian-Albrechts-Universität zu Kiel (CAU), des GEOMAR Helmholtz-Zentrum für Ozeanforschung Kiel und des Max-Planck-Institut Bremen eingerichtet. Der SFB 754 erforscht die Änderungen des ozeanischen Sauerstoffgehalts, deren mögliche Auswirkung auf die Sauerstoffminimumzonen und die Folgen auf das globale Wechselspiel von Klima und Biogeochemie des tropischen Ozeans. Der SFB 754 wird von der Deutschen Forschungsgemeinschaft (DFG) gefördert und befindet sich in seiner zweiten Phase (2012-2015).

Originalarbeit:
Nürnberg, D., Böschen, T., Doering, K., Mollier-Vogel, E., Raddatz, J. und Schneider, R. (2015): Sea surface and subsurface circulation dynamics off equatorial Peru during the last ~17 kyrs. Paleoceanography, http://dx.doi.org/10.1002/2014PA002706

Weitere Informationen:

http://www.geomar.de Das GEOMAR Helmholtz-Zentrum für Ozeanforschung Kiel
http://www.sfb754.de Sonderforschungsbereich 754

Andreas Villwock | idw - Informationsdienst Wissenschaft
Weitere Informationen:
http://www.geomar.de/news/article/aussergewoehnlich-schnelles-einsetzen-des-kuestenauftriebes-vor-peru/

Weitere Nachrichten aus der Kategorie Geowissenschaften:

nachricht Wie viel Schutt liegt auf Gletschern?
09.11.2018 | Helmholtz-Zentrum Potsdam - Deutsches GeoForschungsZentrum GFZ

nachricht CO₂-Uhr des MCC auf neusten Stand gebracht
09.11.2018 | Mercator Research Institute on Global Commons and Climate Change (MCC) gGmbH

Alle Nachrichten aus der Kategorie: Geowissenschaften >>>

Die aktuellsten Pressemeldungen zum Suchbegriff Innovation >>>

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

Im Focus: Ein Chip mit echten Blutgefäßen

An der TU Wien wurden Bio-Chips entwickelt, in denen man Gewebe herstellen und untersuchen kann. Die Stoffzufuhr lässt sich dabei sehr präzise dosieren.

Menschliche Zellen in der Petrischale zu vermehren, ist heute keine große Herausforderung mehr. Künstliches Gewebe herzustellen, durchzogen von feinen...

Im Focus: A Chip with Blood Vessels

Biochips have been developed at TU Wien (Vienna), on which tissue can be produced and examined. This allows supplying the tissue with different substances in a very controlled way.

Cultivating human cells in the Petri dish is not a big challenge today. Producing artificial tissue, however, permeated by fine blood vessels, is a much more...

Im Focus: Optimierung von Legierungswerkstoffen: Diffusionsvorgänge in Nanoteilchen entschlüsselt

Ein Forschungsteam der TU Graz entdeckt atomar ablaufende Prozesse, die neue Ansätze zur Verbesserung von Materialeigenschaften liefern.

Aluminiumlegierungen verfügen über einzigartige Materialeigenschaften und sind unverzichtbare Werkstoffe im Flugzeugbau sowie in der Weltraumtechnik.

Im Focus: Graphen auf dem Weg zur Supraleitung

Doppelschichten aus Graphen haben eine Eigenschaft, die ihnen erlauben könnte, Strom völlig widerstandslos zu leiten. Dies zeigt nun eine Arbeit an BESSY II. Ein Team hat dafür die Bandstruktur dieser Proben mit extrem hoher Präzision ausgemessen und an einer überraschenden Stelle einen flachen Bereich entdeckt. Möglich wurde dies durch die extrem hohe Auflösung des ARPES-Instruments an BESSY II.

Aus reinem Kohlenstoff bestehen so unterschiedliche Materialien wie Diamant, Graphit oder Graphen. In Graphen bilden die Kohlenstoffatome ein zweidimensionales...

Im Focus: Datensicherheit: Aufbruch in die Quantentechnologie

Den Datenverkehr noch schneller und abhörsicher machen: Darauf zielt ein neues Verbundprojekt ab, an dem Physiker der Uni Würzburg beteiligt sind. Das Bundesforschungsministerium fördert das Projekt mit 14,8 Millionen Euro.

Je stärker die Digitalisierung voranschreitet, umso mehr gewinnen Datensicherheit und sichere Kommunikation an Bedeutung. Für diese Ziele ist die...

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

VideoLinks
Industrie & Wirtschaft
Veranstaltungen

Tagung informiert über künstliche Intelligenz

13.11.2018 | Veranstaltungen

Wer rechnet schneller? Algorithmen und ihre gesellschaftliche Überwachung

12.11.2018 | Veranstaltungen

Profilierte Ausblicke auf die Mobilität von morgen

12.11.2018 | Veranstaltungen

VideoLinks
Wissenschaft & Forschung
Weitere VideoLinks im Überblick >>>
 
Aktuelle Beiträge

MagicMoney: Offline bezahlen – mit deinem Smartphone

13.11.2018 | Wirtschaft Finanzen

5G sichert Zukunft von Industrie 4.0 – DFKI mit der SmartFactoryKL auf der SPS IPC Drives

13.11.2018 | Messenachrichten

Tagung informiert über künstliche Intelligenz

13.11.2018 | Veranstaltungsnachrichten

Weitere B2B-VideoLinks
IHR
JOB & KARRIERE
SERVICE
im innovations-report
in Kooperation mit academics