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Vor 10.000 Jahren brachte Schmelzwasser das Klima durcheinander (19.7.2016)

Wie heute das Grönlandeis, so schmolz am Ende der letzten Eiszeit vor 10.000 Jahren ein großer Eispanzer in Nordamerika. Dessen Schmelzwasser beeinflusste das Klima in Nordwest-Europa und Nordwestafrika tiefgreifend. Ein internationales Forscherteam fand nun heraus, durch welche Prozesse diese Veränderungen ausgelöst wurden. Zum Team gehörte auch der ehemalige AWI-Wissenschaftler, Dr. Stephan Dietrich, der heute in der Bundesanstalt für Gewässerkunde forscht. Wie wird sich das Abschmelzen des Grönlandeises auf unser heutiges Klima auswirken?


Forscher rekonstruieren Klimaveränderungen mithilfe von Tropfsteinen

Der grönländische Eisschild schrumpft. Einer aktuellen Studie zufolge hat er allein im Zeitraum der Jahre 2011 bis 2014 etwa eine Billion Tonnen Eis eingebüßt. Wissenschaftler untersuchen nun, inwiefern das Abschmelzen des Grönlandeises unser Klima beeinflussen könnte. Dazu suchen sie in der Klimavergangenheit nach vergleichbaren Schmelzereignissen.

Ein großflächiges Gletschersterben fand vor etwa 11.700 bis 8.000 Jahren statt. Damals schmolz in Nordamerika ein Eispanzer ab, der zuvor große Teile des heutigen Kanadas bedeckt hatte. Wie ein internationales Forscherteam nun herausfand, änderten sich infolge dieses Schmelzereignisses die Niederschlagsmuster in Europa und Nordwestafrika grundlegend.

Wie die Forscher in einer neuen Studie im Fachmagazin Nature Geoscience berichten, wurden diese Veränderungen durch zwei Prozesse ausgelöst. Zum einen beeinflusste das Schmelzwasser des Eisschildes die Stärke der Meeresströmungen im Nordatlantik. Zum anderen führte das Verschwinden des Eispanzers dazu, dass die Landfläche mehr Wärme speicherte und sich infolgedessen die Luftdruckmuster über Nordamerika veränderten.

Beide Prozesse führten dann dazu, dass sich die Nordatlantische Oszillation (NAO) veränderte. Unter diesem Fachbegriff verstehen die Wissenschaftler die Schwankungen des Luftdruck-Gegensatzes zwischen dem Azorenhoch im Süden und dem Islandtief im Norden des Nordatlantiks. Sie bestimmen maßgeblich das Winterklima in Nordwesteuropa und im Mittelmeerraum. Heute beobachtet man einen entgegengesetzten Zusammenhang zwischen den Niederschlagsmengen in Nordwestafrika und Nordwesteuropa. Wenn in Nordwesteuropa ein feuchtes Winterklima vorherrscht, ist das Klima in Nordwestafrika trocken. Im frühen Holozän gab es jedoch eine positive Korrelation der Niederschläge zwischen beiden Regionen. Mit dem Abschmelzen des Nordamerikanisches Eisschildes hat sich der Zusammenhang umgekehrt.

Wenn nun das Grönlandeis abschmilzt und sein Schmelzwasser in den Nordatlantik fließt, könnte sich ein ähnliches Szenario ergeben, in dem sich die NAO wie im frühen Holozän verändert, folgern die Forscher. „Allerdings sind detaillierte Rekonstruktionen des Klimas und genaue Messungen der Veränderung des Grönlandeises notwendig, um die Mechanismen zu verstehen, die zur Veränderung der Korrelationsmuster beitragen“, so Erstautor Dr. Jasper Wassenburg von der Johannes Gutenberg-Universität Mainz.

Für ihre Studie hatten die Wissenschaftler Klimadaten aus Tropfsteinhöhlen in Nordwestmarokko und Westdeutschland analysiert und auf Grundlage dieser Daten das damalige Klima in den jeweiligen Regionen rekonstruiert. Anschließend führte das Team am AWI Bremerhaven Klimasimulationen mit einem gekoppelten Atmosphäre-Ozean-Modell durch. „Mit den Simulationen unseres Klimamodells konnten wir zeigen, dass nur ein kombinierter Effekt, bestehend aus der Wirkung des Nordamerikanischen Eisschildes auf die atmosphärische sowie seines Schmelzwassers auf die ozeanische Zirkulation, die positive Korrelation der Niederschläge in Marokko und Deutschland erklären kann“, erläutert der ehemalige AWI-Wissenschaftler Dr. Stephan Dietrich. Er ist mittlerweile an der Bundesanstalt für Gewässerkunde Koblenz tätig und beschäftigt sich hier mit morphologischen Fragestellungen in den Nordseeästuaren.  Dabei sind auch die langfristigen Auswirkungen von interner Klimavariabilität, wie etwa die NAO, auf den Transport von Sedimenten und Schwebstoffen von Interesse.

 

Tropfstein mit zeitlicher und klimatischer ZuordnungTropfstein mit zeitlicher und klimatischer Zuordnung Quelle:  Jasper Wassenburg, Uni Mainz


Originalpublikation

Jasper A. Wassenburg, Stephan Dietrich, Jan Fietzke, Jens Fohlmeister, Klaus Peter Jochum, Denis Scholz, Detlev K. Richter, Abdellah Sabaoui, Christoph Spötl, Gerrit Lohmann, Meinrat O. Andreae and Adrian Immenhauser. Reorganization of the North Atlantic Oscillation during early Holocene deglaciation, in: Nature Geoscience, 2016, DOI: 10.1038/ngeo2767

Weitere Informationen zur Studie und zum Forscherteam finden sich in der Presseerklärung der Ruhr-Universität Bochum unter:

http://aktuell.ruhr-uni-bochum.de/pm2016/pm00101.html.de

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