Mediterranes Klimaarchiv

Durch die Verbindung von Daten aus mehreren Klimaarchiven lässt sich erstmals das Klima der letzten 420.000 Jahre im Mittelmeerraum detailliert zurückverfolgen. Die Studie einer Spanisch-Britisch-Schweizerischen Forschergruppe wurde in „Science Express“ publiziert.

Erstmals konnten Daten über mehrere hunderttausend Jahre aus verschiedenen Klimaarchiven direkt miteinander verglichen werden. Die Informationen wurden aus Eisbohrkernen einerseits und Ablagerungen aus Meeressedimenten im Mittelmeerraum andererseits gewonnen. Der Vergleich erlaubt die bisher präziseste Rekonstruktion des Klimaverlaufs, der bisher nur grob in Zeiträumen von Jahrhunderten bis Jahrtausenden nachgezeichnet werden konnte. In der vorliegenden Studie erlaubten zwei Sedimentbohrungen die Rekonstruktion der Klimageschichte des Mittelmeerraumes der letzten 420.000 Jahre. Zwischen der letzten Eiszeit vor 11.000 Jahren bis zur Eiszeit vor 380.000 Jahren konnte das Klima in Intervallen von 130 Jahren nachgezeichnet werden. Für die Zeit vor 380.000 bis vor 430.000 Jahren liegt alle 600 Jahre eine Messung vor.

Der untersuchte Zeitraum umfasst die vier letzten Klimazyklen von je ungefähr 100.000 Jahren. Ein Klimazyklus besteht aus einem längeren Eiszeitalter, bevor mit einer Erwärmung und darauf folgenden Abkühlung der nächste Zyklus einsetzt. Wie die gewonnenen Daten zeigten, begannen die vier Zyklen mit einer raschen Erwärmungsphase, die nur wenige Jahrhunderte dauerte. Auf diese Erwärmung folgte jeweils eine längere, graduelle Abkühlung über mehrere tausend Jahre, die meist in eine kurze, abschließende Kaltphase mündete. Während der Anfänge der Zyklen dominierten warme, stabile Perioden, in denen Klimaschwankungen selten waren, aber stärker ausfielen als während der Eiszeiten. Während der Eiszeiten kam es hingegen zu häufigeren Klimaschwankungen. Diese nahmen immer mehr zu, bis es im letzten Zyklus der vergangenen 130.000 Jahre sogar zu 18 abrupten Wechseln kam. Insgesamt verzeichneten die untersuchten Sedimentproben einen allgemeinen Trend: Je näher zur Gegenwart, desto mehr abrupte Klimawechsel gab es.

Die untersuchten Klimawechsel hängen mit der Ozeanzirkulation zusammen. Die Sedimentproben wiesen ein wiederkehrendes Muster von sich abwechselnden Oberflächen- und Tiefenwasserverteilungen auf, die das Resultat schneller Schwankungen der Ozeanzirkulation im Atlantik sind. So enthalten Sedimentproben aus dem Iberischen Kontinentalrand Spuren der unterschiedlichen Wassermassen aus dem nördlichen Atlantik und der Antarktis. Wie die Forscher herausfanden, entspricht die isotopische Zusammensetzung von fossilen Organismen, die am Meeresboden des Iberischen Kontinentalrands lebten, dem bereits früher rekonstruierten Temperaturverlauf aus Eisbohrkernen der Antarktis. Die isotopische Zusammensetzung von fossilen Organismen, die in derselben Region hingegen an der Meeresoberfläche lebten, entspricht Temperaturdaten, die aus grönländischen Eisbohrkernen gewonnen wurden. Diese Unterschiede bestätigen erstmals ein bereits früher entdecktes Phänomen: Nämlich die so genannte Nord-Süd-Klimaschaukel, die auf den Erdhalbkugeln gekoppelten Klimaphasen während der letzten 130.000 Jahre. Der Iberische Kontinentalrand ist somit von zentraler Bedeutung, um die Klimaschwankungen beider Hemisphären über lange Zeiträume untersuchen zu können.

Die Resultate dieser Studie belegen, dass die Nord-Süd Klimaschaukel nicht nur während der letzten Eiszeit (Nature, 9. Nov. 2006), sondern während mindestens 420.000 Jahren vorherrschte. Die kombinierte Information aus Meeressedimenten und Eisbohrkernen ermöglicht eine bessere Abschätzung der Stabilität der Ozeanzirkulation und ihrer Veränderung in einem wärmeren Klima.

Quelle: Universität Bern

Weitere Infos:

• Originalveröffentlichung:
  Belen Martrat et al., Four Climate Cycles of Recurring Deep and Surface Water Destabilizations on the Iberian Margin, Science (Online, 14.06.2007).
  http://dx.doi.org/10.1126/science.1139994
• Abteilung für Klima- und Umweltphysik Bern:
  http://www.climate.unibe.ch