Die Antarktis, oft als unberührte Eiswüste betrachtet, spielt eine entscheidende Rolle im globalen Klimasystem. Eine aktuelle Forschung zeigt, dass das Schmelzen des antarktischen Eises während vergangener Warmzeiten signifikante Auswirkungen auf die Ozeanzirkulation hatte. Diese Veränderungen betreffen nicht nur das Südpolarmeer, sondern auch die globalen Klimabedingungen, indem sie die Verteilung von Wärme und Nährstoffen in den Ozeanen beeinflussen.
Eine internationale Studie, geleitet von François Fripiat vom Max-Planck-Institut für Chemie in Zusammenarbeit mit der Université de Bruxelles sowie weiteren Institutionen, untersucht die Auswirkungen der antarktischen Eisschmelze auf die Schichtung des Südpolarmeeres. Die Forschung konzentrierte sich auf zwei bedeutende Übergangsphasen von Eiszeiten zu Warmzeiten, bekannt als Deglazialisierungen. In diesen Phasen kam es zu einem starken Schmelzen der Eismassen, was die Schichtung des Südpolarmeeres temporär verstärkte.
In den letzten drei Millionen Jahren hat das Erdklima in einem Zyklus zwischen langen Eiszeiten, in denen große Eisschilde die Nordhalbkugel bedeckten, und wärmeren Zwischenphasen geschwankt. Während dieser Übergangszeiten schmolzen die Eismassen schrittweise, und die Wissenschaftler haben sich seit Jahrzehnten intensiv mit den Auswirkungen des Schmelzens nordhalbkugelscher Eisschilde auf die Meeresströmungen im Nordatlantik befasst. Die weitreichenden Folgen dieses Phänomens sind gut dokumentiert. Im Gegensatz dazu wurde der Einfluss der Antarktis auf die Ozeanzirkulation im Südpolarmeer bislang kaum untersucht.
Das Südpolarmeer ist von zentraler Bedeutung für das globale Klimasystem, da es als Knotenpunkt der weltweiten Meeresströmungen fungiert und eine Verbindung zwischen dem Atlantik, dem Indischen Ozean und dem Pazifik herstellt. Zudem ist der Southern Ocean eine der wichtigsten Austauschregionen zwischen Atmosphäre und Tiefsee, einem gigantischen Reservoir, das etwa hundertmal mehr Kohlendioxid speichert als die Atmosphäre. Die Fähigkeit des Ozeans, Wärme und Kohlenstoff zu speichern oder abzugeben, hängt stark von der Schichtung und Durchmischung seiner Wassermassen ab.
Die Forscher analysierten Sedimentkerne aus dem Südpolarmeer, die auf der Isotopenzusammensetzung organischer Materie basierten. Diese organischen Materialien stammen von Kieselalgen, die in den Sedimenten des Ozeans vorkommen und als natürliche Archive für vergangene Umweltbedingungen dienen. Die Ergebnisse der Studie zeigen, dass während der Übergangszeiten die Schichtung des Südpolarmeeres durch große Mengen Schmelzwasser aus dem Eisschild verstärkt wurde. An der Polarfront, wo kalte und warme Luftmassen aufeinandertreffen, führten die Zuflüsse von Süßwasser und starke Westwinde dennoch zu einem Auftrieb von Tiefenwasser. Dadurch blieb der Austausch von Sauerstoff zwischen der Oberfläche und der Tiefe des Ozeans erhalten, was bedeutete, dass das Klimasystem nicht vollständig blockiert wurde.
Die Studie legt nahe, dass die Winde trotz der zunehmenden Schichtung des Ozeans einen wichtigen Austausch zwischen der Tiefsee und der Atmosphäre ermöglichten. Dieser Prozess könnte gespeichertes CO2 freigesetzt haben, was zur Erderwärmung und zum Ende der Eiszeiten beigetragen hat. Somit zeigt sich die Antarktis nicht nur als eine gefrorene Region, sondern als wichtiger Akteur im Klimasystem der Erde. Ihr Verständnis ist entscheidend, um zukünftige klimatische Veränderungen besser vorhersagen zu können.
Zusammenfassend lässt sich sagen, dass die antarktische Eisschmelze und ihre Auswirkungen auf die Ozeanzirkulation ein komplexes Zusammenspiel darstellen, das weitreichende Folgen für das globale Klima hat. Die Forschung verdeutlicht die Notwendigkeit, die Mechanismen hinter diesen Veränderungen besser zu verstehen, um eine informierte Prognose über die zukünftige Entwicklung unseres Planeten zu ermöglichen.
