Tiefseekorallen liefern neue Erkenntnisse über das Klima am Ende der Eiszeit

Eine Tiefseekoralle. (Credit: Dann Blackwood, USGS)
Eine Tiefseekoralle. (Credit: Dann Blackwood, USGS)

Die versteinerten Überreste alter Tiefseekorallen könnten als “Zeitmaschinen” dienen, die neue Einblicke in die Effekte der Ozeane auf steigende CO2-Level geben. Das ist das Ergebnis einer neuen Studie der Universitäten von Bristol, St. Andrews und Nanjing. Die Studie wurde im Journal Science Advances veröffentlicht.

Steigende CO2-Level halfen dabei, die letzte Eiszeit zu beenden, aber die Ursache dieses CO2-Anstiegs hat Wissenschaftlern seit Jahrzehnten Kopfzerbrechen bereitet. Mit geochemischen Fingerabdrücken von versteinerten Korallen hat ein internationales Forschungsteam neue Belege dafür gefunden, dass dieser CO2-Anstieg mit extrem schnellen Veränderungen der Meeresströmung um Antarktika zusammenhing.

Das Team sammelte versteinerte Überreste von Tiefseekorallen, die tausende Meter unter der Wasseroberfläche lebten. Durch die Untersuchung des radioaktiven Zerfalls von winzigen Mengen Uran in diesen Skeletten identifizierten sie Korallen, die am Ende der Eiszeit vor etwa 15.000 Jahren wuchsen.

Weitere geochemische Analysen dieser Exemplare – darunter Radiokarbonmessungen – erlaubten dem Team, Veränderungen der Meereszirkulation zu rekonstruieren und sie mit Veränderungen des globalen Klimas in nie dagewesener zeitlicher Auflösung zu vergleichen.

“Die Daten zeigen, dass sich die Tiefseezirkulationen überraschend schnell verändern können und dass dieser Prozess rasch CO2 in die Atmosphäre freisetzen kann”, sagte die Leiterin des Teams, Prof. Laura Robinson von der School of Earth Sciences an der University of Bristol.

“Die Korallen agieren als Zeitmaschine und erlaubten uns, Veränderungen der Ozeanzirkulation zu sehen, die vor tausenden Jahren stattfanden. Sie zeigen uns, dass der Ozean um Antarktika seine Zirkulation plötzlich verändern kann, um CO2 in die Atmosphäre freizusetzen”, sagte Dr. James Rae von der School of Earth and Environmental Sciences an der University of St. Andrews.

Wissenschaftler haben vermutet, dass das Südpolarmeer eine wichtige Rolle bei der Beendigung der letzten Eiszeit spielte, und die Ergebnisse des Teams untermauern diese Theorie.

“Es gibt keinen Zweifel daran, dass Prozesse im Südpolarmeer eine entscheidende Rolle bei diesen schnellen Klimaverschiebungen gespielt haben müssen, und dass die versteinerten Korallen die einzige Möglichkeit bieten, die Prozesse im Südpolarmeer in diesen Zeitskalen zu untersuchen”, sagte Dr. Tao Li von der Nanjing University, der Hauptautor der Studie.

In einer anderen Studie, die diese Woche im Journal Nature Geoscience veröffentlicht wurde, schloss das gleiche Team kürzlich aufgekommene Spekulationen aus, wonach der globale CO2-Anstieg am Ende der Eiszeit mit der Freisetzung geologisch gebundenen Kohlenstoffs aus Tiefseesedimenten in Zusammenhang gestanden haben könnte.

“Es gab Vermutungen dahingehend, dass Kohlenstoffreservoirs tief im Meeresschlamm ausgasen und CO2 in den Ozean und in die Atmosphäre freisetzen könnten, aber wir fanden keine Belege dafür in unseren Korallen-Proben”, sagte Andrea Burke von der School of Earth and Environmental Sciences an der University of St. Andrews.

“Unsere soliden Rekonstruktionen des Radiokarbons in mittleren Tiefen ergeben strikte Grenzen für das Vermischen zwischen der Tiefsee und den oberen Meeresschichten, was wichtig für die Modellierung von Veränderungen der Zirkulation und des Kohlenstoffkreislaufs am Ende der letzten Eiszeit ist”, sagte Dr. Tianyu Chen von der Nanjing University.

“Obwohl der CO2-Anstieg am Ende der Eiszeit in geologischen Maßstäben dramatisch war, ist der aktuelle CO2-Anstieg aufgrund menschlicher Aktivitäten viel größer und läuft schneller ab. Die Reaktionen des Klimas darauf sind recht beängstigend”, ergänzte Dr. James Rae.

Abhandlungen:
Rapid shifts in circulation and biogeochemistry of the Southern Ocean during deglacial carbon cycle events von L. Robinson et al. in Science Advances

Persistently well-ventilated intermediate-depth ocean through the last deglaciation von T. Li et al. in Nature Geoscience

Quelle

(THK)

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