Glazial-Interglaziale Klimaschwankungen
Die Erde hat in den letzten 1,8 Millionen Jahren glaziale Zyklen durchlaufen, die durch ihre sich periodisch verändernde Umlaufbahn um die Sonne bestimmt sind. Klimarekonstruktionen der letzten Jahrmillion haben eine sägezahnartige Periodizität offenbart, die sich etwa alle 100.000 Jahre wiederholt (s. Abbildung):
Klimarekonstruktionen glazialer Zyklen decken zudem Klimaschwankungen auf, die auf Zeitskalen von Jahrtausenden liegen und die für das letzte Glazial besonders prägend sind.
Simulationen von Glazial-Interglazialzyklen und Klimaschwankungen auf einer Skala von Jahrtausenden unter ständiger Bezugnahme auf Klimarekonstruktionen bieten die Möglichkeit, die vielen Rückkopplungsmechanismen besser zu verstehen, die in einem sich global ändernden Klima eine Rolle spielen, wie z.B.:
- biochemische Rückkopplungen, die Schwankungen im CO2-Gehalt der Atmosphäre auslösen (von etwa 180ppm bis etwa 300ppm zwischen Glazial und Interglazial)
- ausgedehnte Eisschilde auf der Nordhemisphäre, die die atmosphärische Zirkulation und die Strahlungsbilanz der Erde beeinflussen,
- erhebliche Mengen an Schmelzwasser, die die ozeanischen Strömungen während abklingender Eiszeiten beeinflussen und millenniale Klimaschwankungen auslösen.
Beispiele aus unserer Forschung:
Butzin, M., P. Köhler, and G. Lohmann, 2017: Marine radiocarbon reservoir age simulations for the past 50,000 years, Geophysical Research Letters, 44, doi: 10.1002/2017GL074688.
Zhang, X., G. Knorr, G. Lohmann, and S. Barker, 2017: Abrupt North Atlantic circulation changes in response to gradual CO2 forcing in a glacial climate state, Nature Geoscience, 10, doi: 10.1038/ngeo2974.
