Klimalehren aus der letzten Warmzeit

Weltweit sind Wissenschaftler bemüht, Rechenmodelle zu verbessern, mit denen sie zukünftige Klimaszenarien präziser beschreiben und mögliche Folgen und Risiken des globalen Wandels genauer abschätzen können. In diesem Zusammenhang sind Klimainformationen aus der Vergangenheit von Bedeutung, da sie dazu beitragen, die Klimadynamik insgesamt besser zu verstehen. Jetzt hat eine internationale Forschergruppe unter Leitung von Dr. Thomas Felis vom MARUM, Zentrum für Marine Umweltwissenschaften an der Universität Bremen, fossile Korallen untersucht, die sie auf der Karibikinsel Bonaire erbohrten. Die kleine und recht karge Antillen-Insel liegt etwa einhundert Kilometer vor der Küste Venezuelas.

„Unsere Klimadaten repräsentieren die Temperaturverhältnisse im nördlichen tropischen Atlantik“, sagt Thomas Felis. Der Grund: „Bonaire liegt am Rand der Karibischen Strömung, die Meerwasser aus dem tropischen Atlantik Richtung Golf von Mexiko transportiert.“

Die Forscher erbohrten ihre Proben auf einer Korallenriffterrasse knapp zwei Meter über dem heutigen Meeresspiegel. „Am Ende der letzten Warmzeit lag der Meeresspiegel höher als heute. Daher sind die damals gewachsenen Korallen jetzt von Land aus zugänglich.“ Eine der Korallen ist, präzisen Datierungen zufolge, knapp 118.000 Jahre alt. Die Koralle wuchs also am Ende der letzten Warmzeit. Der 20 Zentimeter lange Korallenkern deckt einen Zeitraum von 20 Jahren ab. Ein Klimaschnappschuss aus der Vergangenheit, der Felis und Kollegen Informationen über die damalige Oberflächentemperatur des Meerwassers mit monatlicher Auflösung lieferte.

Demnach schwankten die Temperaturen zwischen Sommer- und Winterhalbjahr damals um 2,6 Grad Celsius. Heute liegt dieser Wert nur wenig höher bei 2,8 Grad Celsius. In einem nächsten Schritt benutzte das Forscherteam ein Computermodell. Es bildet die im Ozean und in der Atmosphäre ablaufenden Prozesse nebst den damit verbundenen Rückkopplungen ab. „Aus unseren Modellrechnungen ergibt sich, dass die Erdbahnparameter, also das Trudeln der Erdachse, ihre veränderliche Neigung sowie Änderungen der Erdumlaufbahn um die Sonne, damals wie heute über die Menge der Sonneneinstrahlung und damit über den Jahresgang der Temperaturen an der Oberfläche des tropischen Atlantiks bestimmten“, sagt Prof. Gerrit Lohmann, Koautor und Klimamodellierer am Alfred-Wegener-Institut Helmholtz Zentrum für Polar- und Meeresforschung Bremerhaven.

Dass sich der Jahresgang der Temperaturen im tropischen Atlantik am Ende der letzten Warmzeit nicht groß von heutigen Verhältnissen unterschied ist insofern erstaunlich, als das damalige Klima – im Gegensatz zu heute – von heftigen Turbulenzen geprägt war: Im Lauf der Warmzeit waren die polaren Eispanzer so instabil geworden, dass sie vor rund 118.000 Jahren vermutlich teilweise kollabierten. Der Meeresspiegel stieg sprunghaft um mehrere Meter an; durch den Süßwasserzustrom veränderten sich vermutlich atlantische Meeresströmungen; das europäische Klima wurde extrem trocken und deutlich kühler. “Dennoch zeigt unsere Untersuchung, dass Änderungen im Grönländischen Eisschild oder Süßwasser im Nordatlantik für den tropischen Atlantik nur eine untergeordnete Rolle spielen“, sagt Gerrit Lohmann.

„Der Jahresgang der Temperaturen im nördlichen tropischen Atlantik hat sich den damaligen Klimaturbulenzen gegenüber ziemlich stabil gezeigt“, bilanziert Thomas Felis und ergänzt mit Blick auf den zukünftigen Klimawandel: „Untersuchungen zeigen, dass Meerwassertemperaturen im tropischen Atlantik wichtige Faktoren für die Entstehung von Wirbelstürmen, Starkregen, aber auch Dürren sind. Wir sollten sie also im Auge behalten.“

Link zum Artikel in Nature Communications


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Albert Gerdes
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