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Die Ozeane kontrollieren das Klima
Neue Erkenntnisse über die Rolle der Ozeane
in der globalen Klimaentwicklung hat ein internationales Forscherteam
gewonnen.
(vv) - Die Konzentration von Kohlendioxid in der Atmosphäre
unterliegt seit Jahrtausenden grossen Schwankungen. Bisher war
jedoch unbekannt, welche Faktoren für diese Schwankungen
verantwortlich waren. Forscher aus der Schweiz, Deutschland und
den USA konnten nun zeigen, dass sich für die letzten 400.000
Jahre ein direkter Zusammenhang zwischen der Konzentration des
atmosphärischen Kohlendioxids und der Schichtung der polaren
und subpolaren Ozeane nachweisen lässt. Die Forscher publizieren
ihre Ergebnisse in der neusten Ausgabe des Wissenschaftsmagazins
"Science".
Das Forscherteam unter Leitung von Samuel Jaccard von der ETH
Zürich und Gerald Haug vom Geoforschungszentrum Potsdam nahm
geochemische Messungen an Meeressedimenten des subarktischen Nordpazifiks
vor. Dabei ergab sich, dass sich die Algenproduktion der Region
in ähnlicher Weise ändert wie die atmosphärische
Konzentration von Kohlendioxid (CO2) während der letzten
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 gelangte und vom Ozean in die Atmosphäre
abgegeben wurden.
Diese Feststellung sei ein Indiz dafür, dass die physikalische
Schichtung der polaren und subpolaren Ozeane als 'kommunizierende
Röhre' zwischen Ozean und Atmosphäre funktioniert. Die
Schichtung der Ozeane spiele damit eine zentrale Rolle in der
globalen Klimaentwicklung.
Negative Auswirkung auf Treibhausgaskonzentration
Diese enge Beziehung zwischen Ozeanen und Atmosphäre hat
allerdings auch negative Folgen. Der Gehalt des Treibhausgases
CO2 in der Erdatmosphäre ist nämlich ein 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 letzten 400.000 Jahre zwischen 280 ppm (parts
per million) 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.
Bedingungen wie in Warmzeiten
Zuletzt war es vor etwa 3 Millionen Jahren im Pliozän so
warm wie heute. Zu dieser Zeit war die mittlere Temperatur des
Planeten Erde um etwa 2-3 Grad Celsius höher als heute und
die atmosphärische CO2 Konzentration betrug 400-500 ppm.
Damals war die ozeanische 'Süsswasserkappe' im Nord-Pazifik
nicht vorhanden und auch im Südpolarmeer war sie stark reduziert.
Unser Planet hatte kein Eis auf der Nordhemisphäre und der
Meeresspiegel war 6 m höher als heute. Es sei wahrscheinlich,
dass bereits in diesem Jahrhundert ein ähnliches Szenario
mit einer eisfreien Nordhemisphäre Wirklichkeit werde, wenn
weiterhin Emissionen von Treibhausgasen wie CO2 im bisherigen
Ausmass ausgestossen würden, so die Forscher.
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