Glazial-Interglaziale Klimaschwankungen

Ausgeprägte glazial-interglaziale Zyklen haben das Klima des Pleistozäns geprägt. Getaktet durch seine periodisch wechselnde Umlaufbahn hat die Erde in den letzten 1,8 Millionen Jahren wiederholt Vorstöße und Rückzüge von Eisschilden, insbesondere auf der Nordhalbkugel, erfahren. Klimarekonstruktionen der letzten 1 Million Jahre zeigen eine sägezahnartige Periodizität mit dem folgenden Zyklus von etwa 100.000 Jahren:

Klimarekonstruktionen von glazialen Zyklen zeigen auch Klimaschwankungen auf millennialen Zeitskalen, die insbesondere im letzten Glazial (von ca. 115.000 bis ca. 11.000 Jahren) auffällig sind.

Die Simulation von glazial-interglazialen und millennialen Klimaschwankungen, wobei stets Klimarekonstruktionen als Referenz dienen, ermöglicht es uns, die Vielzahl an Rückkopplungen zu untersuchen, die in einem global sich verändernden Klima eine Rolle spielen, wie zum Beispiel:

  • Biogeochemische Rückkopplungen, die glazial-interglaziale Schwankungen des atmosphärischen CO2 von etwa 180 ppm auf etwa 300 ppm verursachen
  • Weite Eisschilde der Nordhalbkugel, die die atmosphärische Zirkulation und das Strahlungsbudget der Erde beeinflussen
  • Substanziellen Mengen an Schmelzwasser, die während der Klimabeendigungen und millennialen Klimaschwankungen die Ozeanströmungen beeinflussen.

Beispiele aus unserer Forschung

An, Z., Zhou, W., Zhang, Z., Zhang, X., Liu, Z., Sun, Y., Clemens, S. C., Wu, L., Zhao, J., Shi, Z., Ma, X., Yan, H., Li, G., Cai, Y., Yu, J., Sun, Y., Li, S., Zhang, Y., Stepanek, C., Lohmann, G., Dong, G., Cheng, H., Liu, Y., Jin, Z., Li, T., Hao, Y., Lei, J. and Cai, W. (2024): Mid-pleistocene climate transition triggered by Antarctic Ice Sheet growth, Science, 385(6708), 560–565, doi:10.1126/science.abn4861 

Knorr, G. , Barker, S. , Zhang, X. , Lohmann, G. , Gong, X. , Gierz, P. , Stepanek, C. and Stap, L. B. (2021): A salty deep ocean as a prerequisite for glacial termination , Nature Geoscience, 14 , pp. 930-936 . doi: 10.1038/s41561-021-00857-3

Starr, A. , Hall, I. R. , Barker, S. , Rackow, T. , Zhang, X. , Hemming, S. R. , van der Lubbe, H. J. L. , Knorr, G. , Berke, M. A. , Bigg, G. R. , Cartagena-Sierra, A. , Jiménez-Espejo, F. J. , Gong, X. , Gruetzner, J. , Lathika, N. , LeVay, L. J. , Robinson, R. S. and Ziegler, M. (2021): Antarctic icebergs reorganize ocean circulation during Pleistocene glacials , Nature, 589 (7841), pp. 236-241 . doi: 10.1038/s41586-020-03094-7

 

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