Das Klima der Erde wird durch eine Vielzahl von Faktoren und deren Zusammenwirken bestimmt. Einen besonderen Einfluss auf das Klima haben die Ozeane, in denen gewaltige Strömungen Wassermassen transportieren. Denn mit diesen Strömungen und Wassermassen wird Wärme aus Äquatornähe Richtung Pol transportiert oder umgekehrt. Dies zeigt sich z. B. im Westen Irlands und Südwesten Englands, wo die Ausläufer des Golfstroms (benannt nach dem Golf von Mexiko) ein mildes Klima schaffen und so sogar das Wachstum von Palmen ermöglichen. Auf gleicher Höhe in Nordamerika findet man solch Wärme liebenden Pflanzen nur in geheizten Wohnungen. Der Unterschied ist, dass vor Irland der Golfstrom als überdimensionale Fernwärmeheizung funktioniert, die jede Stunde kostenlos und frei Haus die Heizleistung von 30.000 Millionen Tonnen Kohle liefert. Diese Zahl zeigt, wie hervorragend Wasser Wärme transportiert.
Warum interessieren wir uns für die Öffnung der Seewege?
Neben der eigentlichen Bedeutung der Meeresströmungen für das Klima ist aber entscheidend, wo die Strömungen verlaufen. Die Wege der Strömungen in den Ozeanen sind nicht willkürlich; untermeerische Berge und Schwellen lenken ihren Verlauf. Neben diesen Einflüssen der Topographie des Meeresbodens werden Strömungen in größerem Maße durch die geographische Lage der Kontinente bestimmt. Jedem ist bei einem Blick auf den Globus schnell einsichtig, dass es keine direkte Strömung vom Pazifik in die Karibik geben kann, da die Landmasse von Mittelamerika den Weg versperrt. Doch das war nicht immer so: Bis vor circa vier Millionen Jahren gab es eine solche Strömung. Erst durch die Lageänderung zweier Kontinente wurde sie unterbrochen. Nord- und Südamerika haben sich bei Panama über eine Landbrücke verbunden und so den Wasserfluss unterbunden.
Durch die Verschiebung der Kontinente, also die plattentektonische Veränderung der geographischen Lage, werden Änderungen der Pfade der Meeresströmungen erzwungen. Somit hat die plattentektonische Entwicklung der Erde im Verlauf der Erdgeschichte einen direkten Einfluss auf das Klima. Um einen Beitrag zum Verständnis der Entwicklung des Klimas zu leisten, versuchen wir, die plattentektonische Entwicklung der Erde zu rekonstruieren. So können wir auch die heute auf der Erde ablaufenden Prozesse besser verstehen und ihre Bedeutung für das Klima einordnen.
Der Austausch der Wassermassen zwischen Indischem Ozean und Südatlantik hat einen entscheidenden Einfluss auf die globale thermohaline Zirkulation und bestimmt auf diese Weise entscheidend unser Klima. Dabei spielt die Meeresbodentopographie, und somit die magmatisch-tektonische Entwicklung, dieses Seewegs eine große Rolle, da Meeresbodenerhebungen wie Agulhas Plateau und Mozambique Rücken Barrieren für die Tiefen- und Bodenwassermassen darstellen. Strömungssysteme und Umweltbedingungen sowie ihre Änderungen dokumentieren sich in Sedimentstrukturen und –paketen. Wie unsere Arbeitsgruppe die Öffnungsgeschichte rekonstruiert und somit Beiträge zum besseren Verständnis des Wassermassenaustausch über diesen Seeweg und der Klimaentwicklung leistet finden Sie auf der englischen Version dieser Webseite (dort unter South African gateway).
Diese Arbeiten sind vom Bundesministerium für Bildung, Forschung und Technologie unter den Kennzeichen 03G0532A 'SETARAP', 03G0182A 'AISTEK-I' und 03G0232A 'SLIP' gefördert worden.
Als Teil der Agulhas Falkland Fracture Zone im Südatlantik wirkt der Agulhas Rücken wie eine topographische Anomalie im Meeresboden und stellt eine Barriere für den Austausch von Wassermassen und somit von Energie und Salz zwischen hohen und niedrigen Breiten im Atlantischen Ozean dar. Dieser Austausch spielt aber eine kritische Rolle für die Stabilität und Variabilität der globalen Zirkulation und hat dadurch einen großen Einfluss auf das Klima. Änderungen in der lokalen ozeanischen Zirkulation der Vergangenheit, insbesondere des Zirkumpolaren Tiefenwassers und der Agulhas Ringe, welche an dieser Stelle in den südlichen Atlantik fließen, wurden in Struktur und Verteilung der entsprechenden sedimentären Ablagerungen aufgezeichnet. Wie wir versuchen, die Änderungen in der ozeanischer Zirkulation zu rekonstruieren, um Veränderungen im Klima besser zu verstehen, lesen Sie auf der englischen Version dieser Seite (bitte klicken Sie auf den Sprachschalter oben rechts auf dieser Seite).
Durch die Öffnung der Drake Passage und der Scotia See wurde ein Wassermassenaustausch zwischen dem südlichen Pazifik und dem Südatlantik ermöglicht. Auf diese Weise kam es zu einem Transfer von Wärme und Energie zwischen den beiden Ozeanen. In Kombination mit der Öffnung des Tasman Gateways wurde so die Entwicklung des antarktischen Zirkumpolarstroms (ACC) und somit eine thermische Isolation der Antarktis möglich, was als eine Hauptursache für den Einsatz weitreichender Vereisungen diskutiert wird. Sowohl die tektonischen Bewegungen in der Drake Passage und der Scotia See als auch klimatische Veränderungen haben zu Modifizierungen in Intensität und Pfad des ACCs und der Wassermassen, welche der ACC umfasst, geführt. Das Einsetzen des ACCs sowie diese Modifizierungen sind in sedimentären Strukturen dokumentiert, die im Argentinienbecken, aber auch im Gebiet des Falkland Plateaus abgelagert wurden. Eine Untersuchung dieser Sedimentdrifts, welche durch Zirkumpolares Tiefenwasser und Antarktisches Bodenwasser geformt wurden, mit hochauflösender reflexionsseismischen Methoden führt zu Information über Veränderungen der ozeanischen Zirkulation als Folge tektonischer Bewegungen und Klimaänderungen. Hierzu haben wir im Rahmen der Expedition MSM 81 mit FS Maria S. Merian im Feb/Maerz 2019 weitere Daten erhoben. Wie sich die tektonischen Bewegungen zwischen Südamerika und der Antarktis sowie weitere klimatische Veränderungen in den sedimentären Strukturen im westlichen Südatlantik dokumentieren, lesen Sie bitte auf der englischen Version dieser Seite (über den Knopf Englisch oben auf dieser Seite gelangen Sie dorthin).
Diese Arbeiten sind von der Deutschen Forschungsgemeinschaft im Rahmen des Schwerpunktprogramms SAMPLE unter den Kennzeichen Ue 49/11 und Ue 49/15 gefördert worden und wird weiter in Ramhem des Schwerpunktporgramms IODP unter dem Kennzeichen Ue 49/23 gefördert.
Die Durchführung der Expedition MSM 81 mit FS Maria S. Merian ist von der Deutschen Forschungsgemeinschaft gefördert worden.
Wir wissen relativ wenig über die Entwicklung des Antarktischen Zirkumpolarstroms (ACC) im Pazifik, obwohl der pazifische Ozean den größten Sektor im Südozean repräsentiert und der ACC einen wichtigen Beitrag zum Wassermassenaustausch vom indischen in den südlichen atlantischen Ozean leistet. Die globale Zirkulation hat sich in den letzten 20 Millionen Jahren deutlich verändert, was z.B. eine Folge der Öffnung der Drake Passage und der Schließung des Isthmus von Panama ist. Der ACC wechselwirkt mit der Athmosphäre und hat so einen Effekt auf das globale Klima. Eine Rekonstruktion der Entwicklung des ACC in den letzten 20 Millionen Jahren hilft also, die Klimaentwicklung in diesem Zeitraum besser zu verstehen.
Eine wichtige Region, um hier Beiträge zu leisten, ist die Region östlich Neuseeland. Hier fließt der ACC zusammen mit dem Deep Western Boundary Current (DWBC), einer starken Tiefenströmung, nach Norden und dokumentiert sich in den Sedimentablagerungen. Wie wir aus der Untersuchung der sedimentären Strukturen östlich Neuseelands Hinweise auf die Entwicklung des ACC und des DWBC und somit des Klimas entwickeln, lesen Sie auf der englischen Version dieser Seite (rechts obenauf der Seite Knopf 'English').
An einer Schlüsselstelle im südlichen Indik gelegen, beeinflusst das Kerguelen Plateau, eine der größten Large Igneous Provinces der Welt, mit seiner komplexen Topographie erheblich die Pfade von Wassermassen innerhalb des Antarktischen Zirkumpolarstroms (ACC) und des Antarktischen Bodenwassers (AABW). Im Laufe des Känozoikum, also der letzten 60 Mio Jahre, sind bedeutende Veränderungen in Pfaden und Intensität des ACC und AABW aufgrund der tektonischen Entwicklung des Kerguelen Plateaus zum einen, aber auch durch die Öffnung des tasmanischen Gateways, der Drake Passage und durch globale klimatische Veränderungen zum anderen verursacht worden. Diese Veränderungen werden als Ursache für die beginnende Vereisung der Antarktis vor ca 33 Mio Jahren diskutiert. Im Bereich des Kerguelen Plateaus sind all diese Einflüsse und Veränderungen in Strukturen, wie etwa den Driftsedimenten, besonders gut und hochauflösend dokumentiert.
Wie wir hoffen, mehr Licht in die Entwicklung von ACC, AABW und somit der Klimaentwicklung der letzten 60 Mio Jahre zu bringen, lesen Sie in der englischen Version, die Sie über den Knopf 'English' rechts oben auf der Seite erreichen.
