Was treibt die Klimavariabilität auf einer Zeitskala von tausend Jahren an

Schnelle Klimaschwankungen arbeiten auf einer Zeitskala mit Schritten von hundert bzw. tausend Jahren und besitzen deshalb das Potenzial, dramatische Veränderungen über menschliche Zeitskalen hinweg hervorzurufen. Auf der Grundlage von Klimamodellen und Paläo-Klimaforschung wurde die Hypothese aufgestellt, dass die Zirkulation des Atlantischen Ozeans eine Schlüsselrolle bei der Bestimmung der Größe und des Charakters wichtiger Klimaanomalien auf der ganzen Welt spielt. Diese Beobachtungen wurden weitgehend auf den letzten Eiszeit-Zyklus beschränkt wegen der reduzierten Anzahl von verfügbaren hochauflösenden Paläoklima-Datensätzen aus älteren Intervallen.

Das EU-finanzierte MILLEVARIABILI (Origin and character of millennial-scale climate variability in the North Atlantic during different climate boundary conditions of the Pleistocene) Projekt erweiterte unser Wissen über den auf eine Zeitskala von tausend Jahren ausgelegten Klimawandel über die letzte Eiszeit hinaus aufgrund der so genannten Transition des mittleren Pleistozäns. In der Tat, wenn wir die Mechanismen und Rückmeldungen zwischen den verschiedenen Komponenten des Klimasystems verstehen wollen, müssen wir auch die Empfindlichkeit des Systems Erde auf verschiedene Kräfte verstehen und Zeiträume erforschen, die durch verschiedene Kombinationen von Klimarandbedingungen charakterisiert sind. Indem das Projekt die langen, kontinuierlichen, detaillierten sedimentären Sequenzen des Pleistozän nutzt, welche die Expedition 360 des Integrated Ocean Drilling Programms gewonnen hat, unternahm das Projekt eine Multiproxy-Untersuchung der Veränderungen der Meeresfläche und Tiefwasserbedingungen, der Dynamik des thermohaline Tiefwasserkreislaufs und der Wechselwirkungen zwischen Eisdecke und Ozean auf einer Zeitskala von tausend Jahren. Das Projekt konzentrierte sich auf Sedimente, die sich in der von ca. 925 000 bis vor 600 000 Jahren ablagerten.

Eine wichtige Erkenntnis war, dass Veränderungen in der Orbitalgeometrie der Erde und ihre Wirkung auf die saisonale Verteilung der Sonneneinstrahlung plausible Motoren für Klimaschwankungen auf einer tausendjährigen Zeitskala sind. Insbesondere wird der Zeitpunkt der abrupten Klimaänderungen sowie die Amplitude Schwingungen im Tausendjahre-Maßstab stark von der orbitalen Einstrahlung durch Frequenz- und Amplitudenmodulation beeinflusst. Ein Mechanismus, der mit Präzessionsvariationen niedriger Breiten zusammenhängt und zu den hohen Breiten durch tropische konvektive Prozesse advektiert, könnte eine solche Reaktion erzeugt haben. Dies verdeutlicht, dass Regionen niedriger Breite eine wichtige Rolle in der Reaktion des Klimasystems auf den orbitalen Antrieb spielen. Auf einer breiteren Perspektive legen die Ergebnisse nahe, dass die Variablen, die durch Stellvertreter gemessen wurden, in Zyklen repliziert werden, deren Schritt offenbar durch orbitale Veränderungen gesteuert wird. Dies lässt darauf schließen, dass das Klimasystem zu einem wesentlichen Teil verständlich und deterministisch ist, da es sowohl vom Antrieb wie auch von der Vorgeschichte abhängig ist.

Die Feststellung, dass der Klimawandel zyklisch verläuft, wird tief greifende Auswirkungen auf die aktuellen wissenschaftlichen Erkenntnisse auf dem Gebiet haben. Durch das verbesserte Verständnis wird MILLEVARIABILI lang anhaltende Auswirkungen auf Klimaforscher und politische Entscheidungsträger haben.