Die klimatischen Bedingungen in Grönland werden seit Jahrtausenden durch verschiedene atmosphärische Muster beeinflusst, insbesondere durch die Nordatlantische Oszillation (NAO). Eine aktuelle Studie, durchgeführt von Wissenschaftlern des MARUM – Zentrums für Marine Umweltwissenschaften der Universität Bremen, hat wichtige Erkenntnisse über den Zusammenhang zwischen Niederschlägen, der NAO und dem Verhalten der grönländischen Eisschilde gewonnen. Die Ergebnisse dieser Forschung wurden kürzlich in der Fachzeitschrift Nature Communications veröffentlicht.
Niederschläge sind entscheidend für das Verhalten von Gletschern und Eisschilden, da sie deren Masse und Dynamik beeinflussen. Um tiefere Einblicke in die Wechselwirkungen zwischen atmosphärischen Klimaschwankungen und dem Verhalten der Eisschilde über die letzten Jahrtausende zu gewinnen, haben die Forscher eine Niederschlagsdatenreihe für Südgrönland erstellt. Diese zeigt, dass positive Phasen der NAO, die über einen Zeitraum von etwa 5.000 Jahren beobachtet wurden, mit kühleren, aber feuchteren Bedingungen in dieser Region korrelierten. Diese klimatischen Bedingungen haben wahrscheinlich das Voranschreiten oder den Rückzug der Gletscher beeinflusst.
Besonders in den Küstenregionen der hohen Breiten ist die arktische Verstärkung zu beobachten, die dazu führt, dass die Temperaturen schneller steigen als der globale Durchschnitt. Diese steigenden Temperaturen, kombiniert mit veränderten Niederschlagsmustern, die durch die NAO bedingt sind, haben erhebliche Auswirkungen auf die Kryosphäre, also die Bereiche der Erde, die von Eis und Schnee bedeckt sind. Neueste Messungen zeigen einen klaren Zusammenhang zwischen positiven NAO-Phasen, erhöhten Niederschlägen und kühleren Temperaturen in Südgrönland.
Die Herausforderung bestand darin, auch für den Zeitraum vor Beginn der systematischen Wetteraufzeichnungen den Einfluss der großräumigen atmosphärischen Zirkulationsmuster auf den grönländischen Eisschild zu klären. Um dies zu erreichen, sammelte ein internationales Forschungsteam um das MARUM Daten aus einem Sedimentkern, der 2022 im Narsaq-Sund im Südwesten Grönlands entnommen wurde. Diese Expedition wurde im Rahmen des MARUM-Exzellenzclusters „Ozeanboden – unerforschte Schnittstelle der Erde“ finanziert.
Die Analyse der Sedimente erwies sich als komplex, doch die Wissenschaftler fanden heraus, dass die geologischen Gegebenheiten um den Narsaq-Sund eine Schlüsselrolle spielten. Die dortigen Gesteine sind besonders reich an Niob, einem seltenen Element, das in der Umwelt stabil bleibt. Durch die Anwendung der Röntgenfluoreszenz-Spektroskopie (XRF) konnten die Forscher Veränderungen in den Niobkonzentrationen in den Sedimenten als Marker für vergangene Niederschläge nutzen. Höhere Niobkonzentrationen deuten auf einen stärkeren Transport von niobhaltigem Material in den Fjord hin, verursacht durch lokale Gletscher oder Flüsse, die das Gebiet entwässern.
Die Untersuchungen ergaben ein deutliches Muster der Niobkonzentrationen, das mit klimatischen Veränderungen korreliert. Nach dem Rückzug des grönländischen Eisschildes im frühen Holozän vor etwa 11.600 Jahren waren die Niobwerte besonders hoch. Der Vergleich der Aufzeichnungen aus dem Narsaq-Sund mit anderen Datensätzen, die ebenfalls ein NAO-Signal aufwiesen, bestätigte, dass höhere Niederschläge mit kühleren Temperaturen in Phasen positiver NAO einhergingen.
Dr. Johan Faust, der Erstautor der Studie, äußerte sich überrascht über die Kontinuität des Signals, das den Einfluss der NAO auf das Hydroklima in Südgrönland über Jahrtausende hinweg dokumentiert. Diese Erkenntnisse haben weitreichende Implikationen für die zukünftige Dynamik des grönländischen Eisschildes. Einige Klimamodelle prognostizieren, dass sich unter einem wärmer werdenden Klima häufiger positive NAO-Phasen einstellen könnten. Dies könnte zu erhöhten Niederschlägen im Südwesten Grönlands führen, was möglicherweise das Wachstum der Gletscher begünstigt, trotz der allgemeinen Klimaerwärmung.
Insgesamt liefert das MARUM wertvolle wissenschaftliche Erkenntnisse über die Rolle des Ozeans und des Meeresbodens im globalen Klimasystem. Die Wechselwirkungen zwischen geologischen, physikalischen und biologischen Prozessen im Ozean beeinflussen nicht nur das Klima, sondern auch den globalen Kohlenstoff
