Ursachen für wechselnde Niederschlags- und Feuchtigkeitsmengen in der Erdvergangenheit zu verstehen, ist wichtig, um zu verstehen, wie sich zukünftige Veränderungen des Hydroklimas auf der Erde auswirken könnten. Einem Forschungsteam mit Beteiligung des Alfred-Wegener-Instituts gelang es nun erstmals, rund 50.000 Jahre Hydroklima der mittleren Breiten des Südostpazifiks anhand von Meeressedimentbohrkernen zu analysieren. Wichtigstes Ergebnis: Natürliche Schwankungen der Erdbahnparameter üben einen entscheidenden Einfluss aus. Die Studie erschien jüngst im Fachjournal Nature Communications.
Den vom Menschen verursachten Klimawandel und seine Auswirkungen korrekt zu erfassen und Zukunftsszenarien möglichst zuverlässig modellieren zu können, ist unabdingbar, um negativen Klimawandelfolgen mit wirksamen Strategien entgegentreten zu können.
Ein wichtiges Themenfeld, das dabei im Fokus von Klimaforschenden weltweit steht, ist das Hydroklima – also die Gesamtheit aller langfristigen Wettererscheinungen einer Region, die über Niederschlags- und Feuchtigkeitsmengen entscheiden. Mit fortschreitendem Klimawandel nimmt das Risiko von Hydroklima-Extremen – sowohl Dürren als auch Starkregenereignisse – zu. Eine Studie des Leibniz-Instituts für Ostseeforschung Warnemünde (IOW), des Alfred-Wegener-Instituts, Helmholtz-Zentrum für Polar- und Meeresforschung (AWI), des Bremer MARUM – Zentrum für Marine Umweltwissenschaften sowie chilenischen Universitäten blickt nun in die paläoklimatische Vergangenheit, um zu rekonstruieren, wie sich die Quellen und die Verteilung von Niederschlägen im Laufe der Zeit verändert haben und welche Bedingungen einen Einfluss darauf nahmen.
Die Ergebnisse zeigen klare Muster für die Feuchtigkeitsquellen und Niederschlagsmenge im Hydroklima der mittleren Breiten des Südostpazifiks: Während im Süden Chiles vor allem subantarktische Westwinde Niederschläge mit sich brachten, kam der Regen in den mittleren Breiten Chiles zusätzlich auch aus den Subtropen. Wie viel Niederschlag in den beiden Regionen aus diesen Quellen ankommt, unterliegt über die Jahrtausende hinweg deutlichen Schwankungen. „Anhand der Sedimentkerne konnten wir nun erstmals diese markanten zeitlichen Schwankungen über die letzten 50.000 Jahre nachweisen“, sagt Frank Lamy. Diese Muster korrelieren sehr gut mit den zeitlichen Zyklen der natürlichen Veränderungen der Erdbahn um die Sonne sowie der Ausrichtung der Erde zur Sonne. Beide orbitalen Phänomene beeinflussen die ‚Schieflage‘ der Erde im Verhältnis zur Sonne und damit die Intensität der Sonneneinstrahlung, die in den verschiedenen Erdregionen ankommt. Und dies hat wiederum Folgen für die Winde, die Feuchtigkeit und Regen transportieren.
„Obwohl wir Niederschlagsänderungen auf geologischen Zeitskalen rekonstruiert haben, können wir daraus wichtige Rückschlüsse auf mögliche zukünftige Klimamechanismen ziehen“, fasst Frank Lamy zusammen. „Die relativen Änderungen in subtropischen und subantartikischen Niederschlagsquellen ähneln den heutigen Mustern im Zusammenhang mit dem Klimaphänomen El Niño im tropischen Pazifik. Unsere Daten deuten darauf hin, dass diese Verbindung von subantarktischen und subtropischen Klimamustern in der Vergangenheit stark schwankte und dieses wird wieder besonders in einer global wärmeren Zukunft der Fall sein.“
Originalpublikation:
J. Kaiser, E. Schefuß, J. Collins, R. Garreaud, J.-B. W. Stuut, N. Ruggieri, R. De Pol-Holz & F. Lamy (2024): „Orbital modulation of subtropical versus subantarctic moisture sources in the southeast Pacific mid-latitudes” Nat Commun 15, 7512), DOI: https://doi.org/10.1038/s41467-024-51985-4