Dienstag, 17. Juni 2014

Klimarekonstruktion im Regenwald: Pflanzenwachse geben Einblick in die letzten 24.000 Jahre

     Rund um den Indischen Ozean verteilen sich die Niederschläge extrem unterschiedlich: Wenn es im Regenwald auf Sumatra besonders stark regnet, müssen Mensch und Tier im ohnehin trockenen Ostafrika mit Dürre rechnen. Dieses zyklisch auftretende, Klimaphänomen existiert schon seit 10.000 Jahren, schreibt ein Team des Biodiversität und Klima Forschungszentrums (BiK-F), California Institute of Technology, University of Southern California und der Universität Bremen heute im Fachjournal „Proceedings of the National Academy of Sciences“. Die Pilotstudie erlaubt Einblicke in das Klimasystem einer Region, deren Niederschlagsmuster einen großen Einfluss auf das Weltklima haben. Die Tropen spielen eine entscheidende Rolle im globalen Klimageschehen, hier entstehen z. B. Klimaphänomene wie der Monsun und El Niño. Eine der klimatisch bedeutendsten Regionen ist der Indopazifik in Südostasien. Einerseits verdunsten hier große Wassermassen und gehen so in die globale Atmosphärenzirkulation ein; andererseits fallen in dieser Region weltweit die höchsten Regenmengen. Um die Muster und Dynamiken dieser Niederschläge besser zu verstehen, hat ein Forscherteam jetzt rekonstruiert, wann und wie viel es vor Indonesien in den letzten 24.000 Jahren geregnet hat.

Klimaphänomen am Indischen Ozean existiert bereits seit 10.000 Jahren
Laut der Studie ist es naheliegend dass der so genannte „Indischer Ozean Dipol“ bereits seit 10.000 Jahren ein fester Bestandteil des Regionalklimas ist. Das saisonale Ereignis tritt heutzutage etwa alle fünf bis sieben Jahre auf. Unter anderem kommt es zu Abweichungen der Niederschlagsverhältnisse am östlichen und westlichen Rand des Indischen Ozeans, die miteinander gekoppelt sind. Wenn es an der Westküste von Indonesien besonders viel regnet, hat Ostafrika im Gegenzug mit besonderer Trockenheit zu kämpfen, und vice versa. Ein ähnliches Muster fand sich auch im 30-Jahresmittel der letzten 10.000 Jahre. „Solche Einblicke in die Vergangenheit helfen uns, das Ausmaß der natürlichen Schwankungen von Regenmengen – insbesondere mit Blick auf den Klimawandel – besser abzuschätzen.“ so die Leitautorin der Studie, Dr. Eva Niedermeyer, LOEWE Biodiversität und Klima Forschungszentrum (BiK-F).
Pflanzenwachse als Zeitzeugen früheren Klimas
Für die Studie nutzten Niedermeyer und ihre Kollege einen Sedimentbohrkern, der vor Sumatra in 481 m Tiefe unter dem Meeresspiegel gewonnen wurde. Im erbohrten Meeresboden sind Blattwachse höherer Landpflanzen konserviert, d.h. die Wachsschicht auf der Blattoberfläche, die beispielsweise vor Austrocknung schützt. In pflanzlichem Material gebundener Wasserstoff stammt primär aus Niederschlag, somit lässt sich aus der Wasserstoff-Isotopenzusammensetzung von Blattwachsen schließen, welcher Regenintensität die Pflanzen ausgesetzt waren. Der vergleichsweise kurze Zeitraum der direkten Klimaaufzeichnung lässt sich damit indirekt weit in die Vergangenheit verlängern.


Meeresspiegelanstieg beeinflusste Niederschlagsmuster in Nordwest Sumatra langfristig wenig
Die zunehmende Erwärmung und Schmelzen der polaren Eisschilde mit dem Ende der letzten Eiszeit ging mit einem Anstieg des Regenfalls in der Region rund um Indonesien einher. Im westlichen Indopazifik hat sich die Regenmenge jedoch nicht maßgeblich verändert, hier hat es gegen Ende der letzten Eiszeit bereits in etwa so viel geregnet wie heute. Vielmehr bestimmten die Küstenlinie des Sunda-Shelfs und im spezifischen die Topografie des westlichen Randes der Region, wie viel es vor Ort während der letzten 24.000 Jahre geregnet hat. „Das ist ein unerwartetes Ergebnis, weil bisherige Studien davon ausgegangen waren, dass die gesamte Region auf dem Höhepunkt der letzten Eiszeit trockener als heute war.“, resümiert Niedermeyer.
Pilotstudie für klimatisch brisante Region
Wie die Studie zeigt, sind Schwankungen der Niederschlagsmengen langfristig nicht per se durch den Menschen verursacht. Das heißt jedoch nicht, dass die heutigen Extremwetterereignisse an den Rändern des Indischen Ozeans und insbesondere die Häufigkeit des Auftretens nicht menschlichen Einflüssen unterliegen. Mit Blick auf das Bevölkerungswachstum in dieser Weltregion ist ihre klimatische Zukunft außerdem politisch von großer Bedeutung. Basierend auf der Pilotstudie können nun in diesem Gebiet künftig detailliertere Untersuchungen durchgeführt werden, um die klimatischen Phänomene und die ihnen zugrundeliegenden Mechanismen besser zu verstehen – was eine Voraussetzung für Klimaprojektionen in höherer Auflösung ist.


Publikation:
Niedermeyer, E.M., Sessions, A.L., Feakins, S.J., Mohtadi, M.: Hydroclimate of the western Indo-Pacific Warm Pool during the past 24,000 years. – Proceedings of the National Academy of Sciences, DOI: 10.1073/pnas.1323585111
Sabine Wendler LOEWE Biodiversität und Klima Forschungszentrum (BiK-F)Senckenberg Forschungsinstitut und Naturmuseen



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