Historische Warmzeiten helfen bei der Vorhersage der Zukunft

Das Ziel von PICKS (Past interglacial climates at key sites: Sea surface temperature and salinity reconstructions from the northern North Atlantic during MIS 5e and MIS 11) war es, den Meeresoberflächensalzgehalt und Temperaturen der Vergangenheit im Nordatlantik während zwei Warmzeiten zu rekonstruieren.

Die beiden untersuchten Zeiträume wurden vom Weltklimarat der Vereinten Nationen (UN) (Intergovernmental Panel on Climate Change (IPCC) als potenzielle künftige Klimawandel-Analoga vorgeschlagen. Es handelte sich um die marinen Isotopenstufen (MIS) 5e und 11, die vor etwa 125 000 und 420 000 Jahren begannen.

Ausgewählte Kernstandorte wurden unter wichtige Bestandteilen der thermohalinen Zirkulation des Nordatlantik (North Atlantic Meridional Overturning Circulation, AMOC) identifiziert. AMOC ist der wichtigste "Motor" der globalen Ozeanzirkulation und leistet einen wichtigen Beitrag zur Wärme in Europa und der Arktis. Ein Kern wurde dem Nordatlantikstrom, einer unter dem norwegischen Strom und einer im Norwegischen Meereswirbel entfernt. Diese Kernpositionen erlaubten den Wissenschaftler, der Eintrag von warmem Wasser in die Region zu rekonstruieren.

Die Forscher rekonstruierten Meeresoberflächensalzgehalte und Temperaturen unter Verwendung der Wasserstoffisotopenzusammensetzung von Alkenonen und der Membranzusammensetzung des Meeresmikroorganismus Thaumarchaea. Die Ergebnisse für MIS 11 zeigten, dass ein verstärkter Eintrag von warmem Wasser in der Region den Subpolarwirbel intensiviert haben könnte. Zusätzlich zeigten Temperaturrekonstruktionen, dass Schmelzwasser aus schmelzenden Eisflächen vorübergehende kalte Ereignisse hervorriefen.

Die Ergebnisse aus dem Nordmeer zeigten vergleichsweise niedrige Temperaturen währen MIS 11, mit einem Temperaturoptimum während der späten Phase der Warmzeit, die mit dem höchsten Salzgehalt genau übereinstimmte. Der Temperaturrekord für das Nordmeer während MIS 5e stimmte mit den Temperaturschätzungen, die aus Planktondaten abgeleitet wurden, überein. Die Rekonstruktionen der Salinität ergaben eine Auffrischung des Nordmeers gegen Ende der Warmzeit.

PICKS zeigte, dass die Stabilität von Ereignissen in der Zwischeneiszeit durch abrupte kalte Ereignisse, wie das Abschmelzen der Eisschilde, unterbrochen werden. Diese Ergebnisse können in Computersimulationen zur Vorhersage des zukünftigen Klimas eingesetzt werden. Nach der Veröffentlichung werden die Daten in der PANGAEA Datenbibliothek für die zukünftige Verwendung in paläoklimatische Studien und Klimamodellversuchen zur Verfügung stehen.