‘Darwin Koralle’ zeigt wie der Indonesische Durchfluss die globale Erwärmung beeinflusst

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News vom 05.01.2018

Die Indonesische See ist einer der wichtigsten DJ’s der Ozeane, hier mischt und tauscht der Pazifische Ozean riesige Mengen an Salz und Wärme mit dem Indischen Ozean aus. Dieser Austausch spielt ein grosse Rolle in der Regulierung der globalen Erwärmung, so z.B. hat der östliche Indische Ozean zwischen den Jahren 1998 und 2014 einen grossen Teil der Wärme aus dem Pazifik in seinen Tiefen umverteilt. Dies wiederum fuehrte, so vermutet man, zu einem geringeren Anstieg der globalen Mitteltemperaturen. Allerdings weiss man nur wenig über die Dynamik des Indonesischen Durchflusses vor den 1990’er Jahren als die ersten echten Messungen seiner Stärke begannen. Man kann also nicht mit Sicherheit sagen ob der Indonesische DJ auch in der Vergangenheit die Raten der globalen Erwärmung mit beeinflusst hat.

Um diese Wissenlücke zu schliessen, haben Forscher des Netherlands Institute for Sea Research (NIOZ) die Chance genutzt um in 2009 während einer TV Dokumentation des Belgischen und Niederländischen Fernsehens (VPRO) zum Darwin Jahr massive Korallen auf den Cocos Keeling Inseln im östlichen Indischen Ozean anzubohren. “Massive Koralen sind die besten Klimaarchive der tropischen Ozeane.”, sagt Dr. Jens Zinke von der FU Berlin, Ko-Autor der Studie. Die TV Dokumentation zeichnete nämlich den gesamten Weg der ‘Beagle’ auf mit der Charles Darwin die Erde umkreist hatte und während dessen seine berühmten Theorien zur Evolution und der Entstehung von Atollen gebohren wurden. 1836 setzte Charles Darwin seinen Fuss auf das Cocos Keeling Archipel und zeichnete dort die Entstehung der Atolle auf. Er zeigte sich erstaunt über die Steinkorallen und die Fähigkeit dieser winzigen Polypen über Jahrtausende mächtige Korallenriffe aus Kalk zu bauen welche der Brandung der Ozeane und den Stürmen trotzen können.

Die NIOZ Forscher machten sich Korallen der Gattung Porites zu nutze welche oft bis zu 400 Jahre alt werden können und während ihres Wachtums die geochemische Zusammensetzung des Meerwassers in deren Skelett einbauen. Die Forscher tauften die älteste Koralle ‘Darwin long’, ein 200 Jahre langer Datensatz bis in das Jahr 1809. “Massive Korallen wachsen 1-2 cm pro Jahr und erlauben es Forschern die chemische Zusammensetzung des Korallenskelettes Monat für Monat zu messen. Dabei nutzen wir das Sauerstoff-Isotopenverhältnis als auch jenes des Spurenelementes Strontium zu Kalzium. Dies verrät uns zum einen die damaligen Meeresoberflächentemperaturen und zum anderen die Isotopie des Meerwasssers welche in direkter Beziehung zum Salzgehalt schwankt”, sagt Dr. Jens Zinke von der FU Berlin, Ko-Autor der Studie. Gemeinsam mit einem team von Ozeanographen und Paläoklimatologen aus den Niederlanden, Deutschland und dem Vereinigten Königreich wurden sowohl Korallendaten also auch instrumentelle Messungen und Modelle studiert. Die Resultate zeigten wie der Indonesische Durchfluss den Salzgehalt und die Meerestemperaturen im östlichen Indischen Ozean in den vergangenen 200 Jahren steurte. Dabei konnte auch gezeigt werden dass der Indonesische Durchfluss auch in der Vergangenheit eine beachtliche Rolle gespielt hat in der Modulation der Erwärmung oder Abkühlung der globalen Mitteltemperaturen in Zeiten von starkem und schwachem Austausch mit dem Pazifik. So war der Durchfluss stärker zwischen 1946 und 1975, was mit einer Abkühlung oder einem Stillstand der globalen Erwärmung einherging. Das gleiche passierte zwischen 1872 und 1900. Genau andersherum verhielt es sich zwischen 1976 und 1997, als der Durchfluss schwächelte, alle Wärme im Pazifik aufgestaut wurde und die globale Erwärmung einen Sprung machte. Damit konnte das Team die Theorien bekräftgen welchen dem Indonesischen Durchfluss eine grosse Rolle in der Regulierung der globalen Erwärmung beimessen.

Der Artikel wurde am 4. Januar 2018 online im internationalen Fachjournal ‘Paleoceanography and Paleoclimatology’ der American Geophysical Union veröffentlicht:

http://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/2017PA003181/abstract

Kontact:
Dr. Jens Zinke
jens.zinke@fu-berlin.de

Tel. +49 (0)30 - 838 61034

‘Darwin’ coral unravels role of Indonesian ocean gateway in global warming

The tropical ocean gateway from the Pacific Ocean to the Indian Ocean, known as Indonesian Throughflow, has been suggested to modulate Global Mean Surface Temperature warming through redistribution of surface Pacific Ocean heat. This process is thought to have contributed to the slowdown of global warming between 1998 and 2014 where a large amount of heat has been transported to the Indian Ocean. However, observations of the Indonesian Throughflow commenced only in the 1990’s and it therefore not known how important this surface ocean route was during past periods of fast and slow warming rates.

In 2009, the Belgian-Dutch television broadcaster VPRO brought a Dutch team of scientists from the Netherlands Institute for Sea Research (NIOZ) to Cocos Keeling in the eastern Indian Ocean as part of the Beagle documentary during the Darwin year. In 1836, Charles Darwin visited this island during his famous Voyage of the Beagle and it was there where he formulated his theory on coral atoll formation. The NIOZ scientists drilled several cores from large massive corals and obtained a marine climate record which dates back to Darwin’s visit and beyond. An international team of scientists from the Netherlands, Germany and the United Kingdom analysed the geochemical signals in the cores to unlock the climate history of this remote atoll which is located directly in the pathway from Indonesia to the Indian Ocean.

The results revealed that for most decades over the past 200 years (back to 1809), the surface ocean salt and heat exchange with the Indonesian Throughflow varied in synchrony with global warming rate. The throughflow was generally stronger during periods of warming slowdowns or plateaus (1946 to 1975), while it was weaker during fast warming periods (1976 to 1997). This supports the important role of the Indonesian Throughflow in modulating, at least partially, rates of global warming.

The article has been published on the 4th of January 2018 online in the international journal Paleoceanography and Paleoclimatology of the American Geophysical Union:

http://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/2017PA003181/abstract

Contact:
Dr. Jens Zinke
jens.zinke@fu-berlin.de

Tel. +49 (0)30 - 838 61034

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