© A massive, 300-year-old Piorites coral in the Red Sea, similar to that used to gather information on wind patterns related to the South Asian monsoon. Photo: © Konrad Hughen, Woods Hole Oceanographic Institution
© Geographical setting of the studied area in the Red Sea (a and b) and NASA MODIS satellite image of July 26, 2012, showing dust from winds associated with the South Asian monsoon in relation to the two study areas the Sahara was blown through the Tokar gap, artwork: © Bryan, et al.
Korallen im Roten Meer liefern natürliche Aufzeichnungen der Monsunaktivität
April 22, 2019
Barium im Korallenskelett zeichnet die Intensität des südasiatischen Sommermonsuns auf
Wenn es darum geht, das zukünftige Klima zu verstehen, bietet der südasiatische Sommermonsun ein Paradoxon: Die meisten Klimamodelle sagen voraus, dass Monsunregen und Wind mit zunehmender menschlicher Erwärmung intensiver werden - die in der Region gesammelten Wetterdaten zeigen jedoch, dass die Niederschläge in den letzten 50 Jahren abgenommen haben.
Eine aktuelle Studie der Woods Hole Oceanographic Institution (WHOI), die kürzlich online in der Zeitschrift Geophysical Research Letters veröffentlicht wurde, könnte helfen, diese Diskrepanz zu erklären. Mithilfe chemischer Daten von Korallen im Roten Meer rekonstruieren die Wissenschaftler Winddaten aus fast drei Jahrhunderten und erhalten so eine natürliche Aufzeichnung der Monsunintensität. Die Analyse der Daten zeigt, dass der Monsunwind in den letzten Jahrhunderten tatsächlich zugenommen hat.
"Der südasiatische Monsun ist unglaublich wichtig", erklärt Konrad Hughen, Paläoklimatologe am WHOI und Mitautor der Studie. "Er ist eines der größten Klimasysteme der Welt, das fast eine Milliarde Menschen mit Wasser versorgt, aber wir verstehen sein langfristiges Verhalten nicht ganz - es ist ein sehr kompliziertes System."
Das Problem sei, dass es schwierig sei, anhand historischer Aufzeichnungen von Niederschlägen einen Durchschnitt über eine große Region zu bilden. Hughen und seine Kollegen konnten diese Informationen dank des Verhaltens der Monsunwinde selbst aufdecken. Ein Zweig des Monsuns bewegt sich hauptsächlich von Westen nach Osten und durchquert die Sahara im Nordosten Afrikas, wobei er feinen Staub und Ton aufnimmt. Die Winde werden dann durch die Tokar-Schlucht, einen schmalen Gebirgspass im Ostsudan, kanalisiert und der vom Wind mitgeführte Staub erreicht das Rote Meer.
Der in der Sahara aufgenommene Staub enthält eine Form von Barium, die sich leicht im Meerwasser auflöst. Jedes Jahr bauen die Korallen etwas von diesem Barium in ihr Skelett ein, weshalb sie wachsen. So speichern sie über Hunderte von Jahren Informationen über Wind und Staub während des Sommermonsuns.
"Das Barium gibt uns einen Hinweis auf den Wind", sagt Hughen. "Je mehr Barium wir in einer Korallenschicht gefunden haben, desto mehr Wind kam in dem Jahr durch die Tokar-Schlucht, in dem sie sich gebildet hat, und anhand dieser Winde können wir die Position der Tiefdruckgebiete berechnen, die sie verursacht haben, und wir fanden heraus, dass sie hauptsächlich über dem indischen Subkontinent lagen, was die Verbindung der Winde mit dem Monsun bestätigte.
Die Daten in den Korallen scheinen zu beweisen, dass historische Aufzeichnungen über Niederschläge ein breiteres Bild übersehen, so Hughen. Stärkere Winde hätten die Luftfeuchtigkeit auf dem indischen Subkontinent erhöht, obwohl die Aufzeichnungen zeigen, dass die Niederschläge abnehmen.
"Es könnte sein, dass diese Aufzeichnungen einfach einen Teil der Niederschläge übersehen haben, besonders in der Vergangenheit, als sie weniger zuverlässig waren", sagt er. "Der Regen variiert stark von Ort zu Ort, und wenn man die Niederschläge nur an einigen wenigen festen Punkten aufzeichnet, werden lokale Schwankungen möglicherweise nicht erfasst, was zu einem völlig falschen Endergebnis führt."
Die Klimaarchive der Koralle zeigen, dass die Stärke des Monsuns im Laufe der Zeit tatsächlich zunimmt - ein Trend, der mit bestehenden Klimamodellen übereinstimmt - aber seine Variabilität nimmt von Jahrzehnt zu Jahrzehnt ab. Das deutet darauf hin, dass die Zirkulation des Monsuns mit zunehmender Erwärmung des Klimas stabiler geworden ist, so dass besonders starke Winde und Regenfälle in den kommenden Jahren Normalität und nicht die Ausnahme sein könnten.