Pressemitteilung von Kea Giles, Geologische Gesellschaft von Amerika:
Die Erwärmung des Atlantiks in der Antike deutet darauf hin, wie die Ozeane Wärme über Jahrhunderte speichern können
Neue Forschungsergebnisse belegen erstmals eine beispiellose und signifikante Erwärmung der oberen Zwischenwasserschichten des äquatorialen Atlantiks im mittleren bis späten Holozän. Die Studie wurde in der Fachzeitschrift Geology veröffentlicht.
Warum vergangene Meereswärme von Bedeutung ist
Angesichts des sich rapide erwärmenden Klimas ist es von entscheidender Bedeutung, die Mechanismen der Wärmeaufnahme und des Wärmetransports in die Tiefsee besser zu verstehen. Zwischen 1970 und 2020 wurden etwa 89 % der durch den beschleunigten Anstieg der Treibhausgasemissionen verursachten Wärmeüberschüsse von den Ozeanen aufgenommen.
Instrumentelle Aufzeichnungen und Klimasimulationen deuten darauf hin, dass die windgetriebene Meereszirkulation in den Subtropen und Außertropen eine entscheidende Rolle bei der Aufnahme und dem Transport überschüssiger Wärme in das Meeresinnere spielt. Die Bewertung der statistischen Signifikanz dieser Beobachtungen wird jedoch durch die kurze Dauer der instrumentellen Aufzeichnungen und den Einfluss natürlicher Klimaschwankungen erschwert.
Rekonstruktion der Untergrundtemperaturen im Holozän
Die Paläoklimatologie, die sich mit dem Klima vergangener Zeiten befasst, liefert wichtige Erkenntnisse zum Verständnis langfristiger Klimareaktionen und der Ozeandynamik, die sich aus kurzfristigen Beobachtungen nicht gewinnen lassen. Anhand einer marinen Sedimentsequenz aus dem äquatorialen Atlantik rekonstruierte Syee Weldeab von der University of California, Santa Barbara, die Temperaturgeschichte des Zwischenwassers in 800 m Tiefe über die letzten 11.000 Jahre.
Die Temperaturaufzeichnungen belegen eine bisher unbekannte, abrupte Erwärmung um 5 °C, die vor etwa 5.700 Jahren begann und ihren Höhepunkt vor 2.500 Jahren erreichte. Bemerkenswerterweise spiegelt sich diese ausgeprägte Erwärmung in 800 m Tiefe nicht in Veränderungen der darüber liegenden tropischen Meeresoberflächentemperaturen wider, was auf einen außertropischen Ursprung der Erwärmung hindeutet.
Winde der Südhalbkugel formen den Ozean um
Die Erwärmung der Erdoberfläche fällt zeitlich mit bedeutenden Veränderungen der Ozean-Atmosphäre-Zirkulation auf der Südhalbkugel zusammen. Diese Veränderungen wurden wahrscheinlich durch eine erhöhte Sonneneinstrahlung während des Südsommers verursacht und umfassen eine polwärts gerichtete Verlagerung und Verstärkung der Westwinde der Südhalbkugel.
Eine wichtige physikalische Folge dieser Windverstärkung ist die verstärkte Subduktion relativ warmer Oberflächengewässer äquatorwärts der Zone maximaler Windspannung, wodurch diese Wassermassen in tiefere Schichten absinken und sich in Richtung des tropischen Ozeaninneren ausbreiten können.
Auswirkungen auf die zukünftige Wärmeaufnahme der Ozeane
Weldeab schlägt vor, dass die ausgeprägte Erwärmung, die in den äquatorialen atlantischen Zwischengewässern beobachtet wird, mit diesen Veränderungen der Ozean-Atmosphäre-Zirkulation in der Südhemisphäre zusammenhängt. Dies unterstreicht einen Mechanismus, durch den Klimaeinflüsse in hohen Breiten die tropischen Unterwassertemperaturen im Ozean auf Zeitskalen von Jahrhunderten bis Jahrtausenden beeinflussen können.
Das Ausmaß und die Dauer der Erwärmung in äquatorialer Richtung in mittleren Wassertiefen deuten auf einen robusten Wärmetransportmechanismus hin und unterstreichen die Fähigkeit des Ozeans, große Wärmemengen aufzunehmen und zu speichern. Die Ergebnisse dieser Studie liefern eine wichtige paläoklimatische Perspektive auf die fortschreitende globale Erwärmung, da sich die Westwinde der Südhalbkugel weiterhin polwärts verlagern und verstärken. Dies hat wichtige Auswirkungen auf die zukünftige Wärmeaufnahme des Ozeans und die Erwärmung des Ozeaninneren.
Paper: Syee Weldeab, Starke Erwärmung der äquatorialen atlantischen Zwischenwasserschichten im mittleren bis späten Holozän: Die Rolle des südlichen Zweigs der meridionalen Umwälzzirkulation, Geology (2026). DOI: 10.1130/g54520.1