Das Langzeitgedächtnis des Pazifischen Ozeans

January 12, 2019 Im tiefen Pazifik finden immer noch Kaltzeiten statt

Das Meer hat ein langes Gedächtnis. Als das Wasser in der Tiefe des Pazifiks das letzte Mal Sonnenlicht gesehen hat, war Karl der Große Kaiser des Heiligen Römischen Reiches, die Song-Dynastie regierte China und die Universität Oxford wurde gerade gegründet. In dieser Zeit, zwischen dem 9. und 12. Jahrhundert, war das Klima der Erde allgemein wärmer, bevor die Kälte der Kleinen Eiszeit - etwa im 16. Jahrhundert - begann.

Forscher der Woods Hole Oceanographic Institution (WHOI) und der Harvard University haben herausgefunden, dass der Pazifische Ozean aufgrund der Temperatur mehrere Jahrhunderte zurücklag und sich immer noch an den Eintritt in die Kleine Eiszeit anpasst. Während der größte Teil des Ozeans auf die moderne Erwärmung reagiert, kühlt der tiefe Pazifik ab.

"Diese Gewässer sind so alt und so lange nicht mehr flach gewesen, dass sie sich 'erinnern', was vor Hunderten von Jahren geschah, als Europa einige der kältesten Winter der Geschichte erlebte,", sagt Jake Gebbie, Ozeanograph am WHOI und Hauptautor der Studie, die kürzlich in der Zeitschrift Science veröffentlicht wurde.

"Das Klima variiert über alle Zeiträume hinweg", ergänzt Peter Huybers, Professor für Erd- und Planetenwissenschaften an der Harvard University und Mitautor der Studie. "Einige regionale Erwärmungs- und Abkühlungsmuster, wie die Kleine Eiszeit, sind gut bekannt, und unser Ziel war es, ein Modell zu entwickeln, wie die inneren Eigenschaften des Ozeans auf Veränderungen des Oberflächenklimas reagieren, wenn die Meeresoberfläche im Allgemeinen den größten Teil der letzten Jahrtausende ausmacht, könnten sich die Teile des Ozeans, die von der modernen Erwärmung am meisten isoliert sind, immer noch abkühlen."

Das Modell ist natürlich eine Vereinfachung des Ozeans selbst. Um die Vorhersage zu überprüfen, verglichen Gebbie und Huybers den im Modell gefundenen Abkühlungstrend mit Temperaturmessungen, die von Wissenschaftlern an Bord der "HMS Challenger" in den 1870er Jahren vorgenommen wurden, und nutzten dazu moderne Daten aus den 1990er Jahren.

Die "HMS Challenger", ein Dreimaster, der ursprünglich als britisches Kriegsschiff konzipiert war, wurde für die erste moderne wissenschaftliche Expedition der Welt zur Erforschung des Ozeans und des Meeresbodens eingesetzt. Während der Expedition von 1872 bis 1876 wurden Thermometer in die Tiefen des Ozeans hinabgelassen und mehr als 5.000 Temperaturmessungen aufgezeichnet.

"Wir haben diese historischen Daten auf Ausreißer überprüft und eine Reihe von Korrekturen berücksichtigt, die mit dem Druck auf das Thermometer und der Dehnung des Hanfseils zum Herablassen der Thermometer zusammenhängen," erklärt Huybers.

Die Forscher verglichen die Daten der HMS Challenger mit modernen Messungen und stellten in den meisten Teilen des Ozeans eine Erwärmung fest, wie sie aufgrund der globalen Erwärmung im 20. In Tiefen von etwa zwei Kilometern hatte sich das Wasser im Pazifik jedoch abgekühlt.

Diese Ergebnisse deuten darauf hin, dass Schwankungen des Oberflächenklimas vor dem Beginn der modernen Erwärmung immer noch Einfluss darauf haben, wie stark sich das Klima heute erwärmt. Frühere Schätzungen, wie viel Wärme die Erde im letzten Jahrhundert aufgenommen hat, gingen von einem Ozean aus, der sich zu Beginn der industriellen Revolution im Gleichgewicht befand. Aufgrund ihrer Ergebnisse gehen Gebbie und Huybers nun davon aus, dass die Wärmeaufnahme im 20. Jahrhundert um etwa 30 Prozent geringer ist als bisher angenommen.

"Ein Teil der Wärme, die benötigt wurde, um den Ozean mit einer Atmosphäre mit mehr Treibhausgasen auszugleichen, war offenbar bereits im tiefen Pazifik vorhanden", sagt Huybers.