Forscher bestätigen: Ozeane kontrollieren das Klima

Zusammenhang zwischen der CO2-Konzentration und polaren Meeren

Ein internationales Forscherteam hat nun festgestellt, dass sich für die Temperaturschwankungen der vergangenen 400.000 Jahre ein direkter Zusammenhang zwischen der Konzentration des atmosphärischen Kohlendioxids und der Schichtung der polaren und subpolaren Ozeane nachweisen lässt. Die Forscher der Eidgenössischen Technischen Hochschule Zürich (ETH) und des Geoforschungszentrums Potsdam berichten darüber in der jüngsten Ausgabe des Wissenschaftsmagazins Science.

Das Forscherteam unter Leitung von Samuel Jaccard von der ETH Zürich und seinem Kollegen Gerald Haug vom Geoforschungszentrum Potsdam nahm geochemische Messungen an Meeressedimenten des subarktischen Nordpazifiks vor. Dabei konnten die Wissenschaftler feststellen, dass sich die Algenproduktion der Region in ähnlicher Weise ändert wie die atmosphärische CO2-Konzentration während der vergangenen 400.000 Jahre. Die Daten über die CO2-Konzentration wurden aus Eisbohrkernen der Antarktis gewonnen. Die Wissenschaftler konnten beweisen, dass die verstärkte Stabilität der Schichtung durch eine „Süßwasserkappe“ dazu führte, dass in den Kaltzeiten weniger Nährstoffe und CO2 an die Wasseroberfläche gelangten und vom Ozean in die Atmosphäre abgegeben wurden. Diese Feststellung ist ein Indiz dafür, dass die physikalische Schichtung der polaren und subpolaren Ozeane als „kommunizierende Röhre“ zwischen Ozean und Atmosphäre funktioniert. Die Schichtung der Ozeane spielt damit eine zentrale Rolle in der globalen Klimaentwicklung, berichten die ETH-Forscher.

Der CO2-Gehalt fungiert demnach quasi als Regelmechanismus im globalen Klima. Ohne atmosphärische Treibhausgase würde die mittlere Temperatur des Planeten Erde bei minus 18 Grad Celsius liegen. Die vorindustriellen Treibhausgaskonzentrationen schwankten während der vergangenen 400.000 Jahre zwischen 280 ppm in den Warm- oder Zwischeneiszeiten und 180 ppm in den Kalt- oder Glazialzeiten. Die mittleren globalen Temperaturen lagen zwischen 15 und 12 Grad Celsius. Der heutige atmosphärische CO2-Gehalt beträgt 370 ppm und steigt rapide an. Die damit verbundene derzeitige globale Erwärmung liegt bei etwa 0,7 Grad Celsius seit 130 Jahren. Da der Ozean eine 50 mal höhere CO2-Konzentration als die Atmosphäre hat, kann eine schnell voran schreitende Erwärmung durch menschliche Einflüsse dazu führen, dass sich der Austausch Ozean-Atmosphäre beschleunigt und dies die Erwärmung der Erde vorantreibt.

Zuletzt war es vor etwa drei Mio. Jahren (im Pliozän) so warm wie heute. Zu dieser Zeit war die mittlere Temperatur des Planeten Erde um etwa zwei bis drei Grad höher als heute und die atmosphärische CO2 Konzentration betrug 400-500ppm. Damals war die ozeanische „Süsswasserkappe“ im Nord-Pazifik nicht vorhanden und auch im Südpolarmeer war sie stark reduziert. Die Erde hatte kein Eis auf der Nordhemisphäre und der Meeresspiegel lag sechs Meter höher als heute. Das Szenario einer eisfreien Nordhemisphäre könnte bei weiterhin steigenden Treibhausgas-Emissionen bereits in diesem Jahrhundert Wirklichkeit werden, fürchten die Wissenschaftler.