Klimageschichte von 66 Millionen Jahren aus Ozeansedimenten entschlüsselt

In einer Datenanalyse haben Forschende anhand von Ablagerungen in der Tiefsee das Klima der Erdvergangenheit in vorher nie dagewesener zeitlicher Auflösung nachgezeichnet. Das internationale Team unter der Federführung von Dr. Thomas Westerhold vom MARUM – Zentrum für Marine Umweltwissenschaften der Universität Bremen und Dr. Norbert Marwan vom Potsdam-Institut für Klimafolgenforschung (PIK) hat dafür aus Bohrungen im Ozeanboden einen umfangreichen Datensatz zusammengetragen und entschlüsselt. Dabei machen neuartige statistische Methoden, mit denen komplexe dynamische Systeme untersucht werden, Klimazustände zum ersten Mal sichtbar. Sie zeigen, wie berechenbar Klimaveränderungen über sehr lange Zeiträume sind. Ihre neue Klimareferenzkurve stellt das Team am 11.09.2020 in der renommierten Fachzeitschrift Science vor.

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Indischer Monsun ist nach Vulkanausbrüchen besser vorhersagbar

Große Vulkanausbrüche können dazu beitragen, die Vorhersagbarkeit des indischen Monsun zu verbessern – die Regenzeit ist für die Landwirtschaft und damit für die Ernährung von einer Milliarde Menschen von entscheidender Bedeutung. Was paradox erscheint, weil Vulkanausbrüche so unregelmäßig sind, ist tatsächlich auf eine stärkere Wechselwirkung zwischen dem Monsun über weiten Teilen Südostasiens und dem El-Niño-Phänomen immer nach einer Eruption zurückzuführen. Dies konnte jetzt ein indisch-deutsches Forscherteam durch die Kombination von Daten aus meteorologischen Beobachtungen, Computersimulationen und geologischen Archiven wie Korallen und Eiskernen aus vergangenen Jahrtausenden zeigen.

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Enge klimatische Kopplung von Südpolarmeer und Antarktis während früherer Warmzeit

Die Temperatur des Südpolarmeeres hing während vergangener Warmzeiten enger mit dem Ausmaß der antarktischen Vereisung zusammen als bisher angenommen, wie eine neue Studie zeigt. Ein Forscherteam konnte mit zwei unabhängigen Methoden sehr ähnliche Temperaturwerte rekonstruieren. Diese weisen darauf hin, dass sich die Meerestemperatur im Südpolarmeer im Gleichschritt mit der Ausdehnung der Eisdecke der Antarktis abgekühlt hat. Das Ergebnis beeinflusst das Verständnis der komplexen Mechanismen von Klimaschwankungen in der Antarktis – einer Region, die besonders anfällig für Klimaveränderungen ist.

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Massenaussterben: Aus der Vergangenheit für die Zukunft lernen

Eine neue Publikation in Nature Geoscience beschreibt die Kausalketten zwischen Umweltveränderungen und Massenaussterben an der Perm-Trias-Grenze vor etwa 250 Millionen Jahren. Aus dieser Studie können Forschende aller Fachrichtungen und die Gesellschaft einen Eindruck gewinnen, was mit der biologischen Vielfalt unter der vorhergesagten globalen Erwärmung in nächster Zukunft geschehen könnte.

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Zwerplanet Ceres: Hinweise auf aktiven Kryovulkan

Der Zwergplanet Ceres, der größte Körper im Asteroidengürtel, war bis vor eine Million Jahren Schauplatz kryovulkanischer Ausbrüche: Unterhalb des Einschlagskraters Occator drängte unterirdische Sole an die Oberfläche; das Wasser verdunstete und hinterließ helle, salzhaltige Ablagerungen. Dieser Prozess dauert wahrscheinlich noch immer an. Zu diesem Schluss kommt ein Forscherteam unter Federführung des Max-Planck-Instituts für Sonnensystemforschung in Göttingen nach Auswertung hochaufgelöster Kamera-Aufnahmen von Ceres aus der letzten Phase der NASA-Mission Dawn. Die Fachzeitschriften Nature Astronomy, Nature Geoscience und Nature Communications widmen diesen und weiteren Ergebnissen der Dawn-Mission insgesamt sieben Artikel. Die Veröffentlichungen zeichnen das Bild einer einzigartigen Welt, in deren Innern sich bis heute Reste eines globalen Ozeans finden und dessen Kryovulkanismus wahrscheinlich noch immer aktiv ist.

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Ein Rückgang der eingehenden Sonnenstrahlung könnte das Zeitalter der “Schneeball-Erde” ausgelöst haben

Mindestens zweimal in der Erdgeschichte war fast der gesamte Planet von einer Schnee- und Eisschicht bedeckt. Diese dramatischen “Schneeball-Erde”-Ereignisse ereigneten sich in rascher Abfolge vor etwa 700 Millionen Jahren. Es gibt Hinweise darauf, dass die aufeinanderfolgenden globalen Eiszeiten die Voraussetzungen für die anschließende explosionsartige Ausbreitung von komplexem, vielzelligem Leben auf der Erde schufen. Wissenschaftler haben nun verschiedene Szenarien analysiert, um herauszufinden, welche Ereignisse den Planeten in die einzelnen Eiszeiten gestürzt haben könnten.

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2.000 Jahre Stürme in der Karibik

Die Wirbelstürme in der Karibik wurden häufiger und ihre Stärke variierte deutlicher um dieselbe Zeit, als die klassische Mayakultur in Zentralamerika ihren endgültigen Niedergang erlitt: Diese und andere Erkenntnisse kann man bei einem Blick in das Klimaarchiv gewinnen, das unter Federführung von Geowissenschaftlern der Goethe-Universität erstellt wurde.

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Staub in Westasien gibt Hinweis auf Eisschmelze

Extreme Kälteereignisse in der Klimageschichte können nicht regional eingegrenzt werden. Ändert sich zum Beispiel der Eispanzer in Grönland, hat das auch Auswirkungen auf Regionen, die tausende von Kilometern entfernt sind. Eine neue Studie zeigt nun, dass es eine enge Verbindung gibt zwischen den klimahistorischen Abkühlungsereignissen im Nordatlantik und dem Staubtransport durch Wind von Nordafrika und der Arabischen Halbinsel in Richtung Osten. Die Daten zeigen demnach, dass der Einfluss der nordamerikanischen Eisschmelze bedeutender ist für das Klima in Westasien als – wie bislang vermutet – die der nordeuropäischen.

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Vulkanausbruch des Okmok Vulkans (Alaska) trägt Mitschuld am Fall der Römischen Republik und des Ägyptisch-Ptolemäischen Königreichs (43BC)

Mit der Ermordung von Gaius Julius Cäsar durch seinen Sohn Brutus (44 BC) begann laut historischen Überlieferungen der Zerfall der Römischen Republik (der damals anerkannten römischen Staatsform) und im selben Zuge das Ende des Ägyptisch-Ptolemäischen Königreichs. Das Attentat auf den damaligen römischen Staatsmann und Feldherrn zog politische und soziale Unruhen nach sich. Dadurch wurde der Aufstieg des Großrömischen Kaiserreichs, unter der Herrschaft von Gaius Octavius (Augustus) eingeleitet. Aktuelle Klimadaten und schriftliche Überlieferungen aus der damaligen Zeit (43 – 42 BC) belegen, dass die Unruhen im Zusammenhang mit ungewöhnlich schlechten Wetterverhältnissen und einer Senkung der Durchschnittstemperatur um bis zu 7°C stehen. Diese Bedingungen hielten zwei Jahre an und gelten nachweislich als die kältesten zwei Jahre auf der nördlichen Hemisphäre in den letzten 2.500 Jahren. Missernten, Hungersnöte, zivile Unruhen und Krankheitsausbrüche im gesamten Mittelmeerraum waren die Folge.
Die Theorie, dass ein Vulkanausbruch für die radikalen klimatischen Bedingungen verantwortlich sei, fanden Historiker seit jeher nicht abwegig. Allerdings hatte man bisher keine konkreten Beweise für ein vulkanisches Ereignis gefunden, das als Auslöser für diese Klimaveränderungen in Frage gekommen wäre.
Ein Kollektiv von Wissenschaftlern diverser europäischer und amerikanischer Universitäten und Klimaforschungseinrichtungen, unter anderen der University of Cambridge und dem Alfred-Wegener-Institut Helmholtz-Zentrum für Polar- und Meeresforschung hat nun einen möglichen Auslöser für die dramatischen Umstände der damaligen Zeit ermittelt.

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Vom Kommen und Gehen eines Mega-Sees

Forschende des Senckenberg Center for Human Evolution and Palaeoenvironment an der Universität Tübingen haben mit einem internationalen Team in einem abgelegenen Tal in Südäthiopien die 20.000 Jahre zurückreichende Geschichte des Chew Bahir Mega-Sees rekonstruiert. Unter der Leitung von Annett Junginger zeigen die Wissenschaftler*innen, dass der See in seiner Geschichte rapiden Wasserspiegelschwankungen unterlag, welche sich direkt auf die vor Ort lebenden Menschen auswirkten.

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