Ein Forschungsteam hat einen bedeutenden Temperaturrekord für den Nordatlantik veröffentlicht, der die gängigen Annahmen über extreme Wärme in hohen Breitengraden in einem neuen Licht erscheinen lässt. Diese Studie, die im Fachjournal Nature Communications veröffentlicht wurde, beleuchtet, dass die Temperaturen im Nordatlantik in den letzten 16 Millionen Jahren möglicherweise kühler waren als bisher angenommen. Das Team, angeführt von Dr. Luz María Mejía vom MARUM – Zentrum für Marine Umweltwissenschaften an der Universität Bremen, verwendet dafür eine innovative Methode namens Clumped-Isotope-Geochemie.
Klimamodelle, die zur Vorhersage zukünftiger Klimaentwicklungen bei steigenden CO2-Werten entwickelt wurden, nutzen Daten aus vergangenen Erdzeitaltern, in denen der CO2-Gehalt ähnlich hoch war wie heute. Diese Daten basieren auf messbaren Indikatoren, auch Proxies genannt, die es Wissenschaftlern erlauben, das Klima der Vergangenheit zu rekonstruieren. Die neuen Ergebnisse legen nahe, dass die Temperaturen im Nordatlantik während des Miozäns, einer Periode, die mit den aktuellen CO2-Werten von 400 bis 600 ppm vergleichbar ist, deutlich niedriger waren als frühere Studien vermuten ließen.
Dr. Mejía und ihr Team konzentrierten sich auf fossile Kalkalgen, bekannt als Coccolithen, die wichtige Informationen über die Temperatur der Ozeane in der Vergangenheit liefern. Diese winzigen Organismen produzieren Kalzitplatten, die als Exoskelette fungieren und spezielle isotopische Signaturen speichern, die eng mit der Wassertemperatur in ihrer Lebenszeit verknüpft sind. Durch die Analyse der Gruppierung schwerer Sauerstoff- und Kohlenstoffisotope in diesen Platten konnten die Forscher tiefere Einblicke in die Temperaturverhältnisse des Nordatlantiks gewinnen.
Ein zentraler Aspekt der Studie war die Entwicklung einer speziellen Filtermaschine an der ETH Zürich, die es den Wissenschaftlern ermöglichte, große Mengen an fossilen Coccolithen zu extrahieren, ohne diese mit anderen organischen oder anorganischen Materialien zu kontaminieren. Diese technische Innovation erwies sich als entscheidend, um verlässliche Daten zu gewinnen.
Die Ergebnisse überraschten das Forschungsteam. Während viele Experten bisher davon ausgingen, dass die hohen Breiten während warmer Perioden wie dem Miozän extrem hohe Temperaturen aufwiesen, zeigen die neuen Daten, dass der Nordatlantik um bis zu 9 Grad Celsius kühler war. Diese Erkenntnis stellt die bisherige Sichtweise in Frage, dass eine Erhöhung des CO2-Gehalts in der Atmosphäre automatisch zu einer signifikanten Erwärmung der Ozeane führt. Die Annahme, dass sich die Wassertemperaturen an den Polen und in den Tropen angleichen, wird durch die neuen Erkenntnisse nicht mehr gestützt.
Dr. Mejía, die aus der Karibik stammt und dort Meeresbiologie studiert hat, stellte in ihrer Forschung die Frage, wie Lebensformen in wärmeren Gewässern über Millionen von Jahren gedeihen können, wenn höhere Temperaturen doch oft als schädlich angesehen werden. Ihre neue Analyse könnte Hinweise darauf geben, dass die biologischen Reaktionen auf Temperaturveränderungen komplexer sind, als bisher angenommen.
Die Studie kommt zu dem Schluss, dass die gängigen Indikatoren für Klimarekonstruktionen kontinuierlich hinterfragt werden sollten, um sowohl langfristige Trends als auch absolute Temperaturwerte richtig zu erfassen. Dr. Mejía betont, dass diese Forschung erst der Anfang sei und dass weitere Analysen notwendig sind. Zukünftige Forschungen werden sich darauf konzentrieren, fossile Coccolithen aus anderen Regionen und Breitengraden zu untersuchen, um ein umfassenderes Bild der Erderwärmung und ihrer globalen Auswirkungen zu erhalten.
Das MARUM, das sich der Grundlagenforschung widmet und die Rolle des Ozeans im Erdsystem untersucht, hat sich verpflichtet, seine Daten öffentlich zugänglich zu machen und einen Dialog mit der Gesellschaft zu fördern. Durch diese Ansätze trägt das MARUM zur Sicherung der Meeresumwelt und zur Erreichung der Nachhaltigkeitsziele der Vereinten Nationen bei.
