07.12.2009

Starke regionale Klimaschwankungen in den Tropen

Quelle: (idw) Helmholtz-Zentrum Potsdam - Deutsches GeoForschungsZentrum GFZ

Starke regionale Klimaschwankungen in den Tropen
Deutliche langfristige Variationen von Feucht- und Trockenphasen in den Tropen Ostafrikas

Klimaschwankungen in der Nähe des Äquators weisen ein deutlich anderes Muster auf als die Klimaänderungen in Arktis und Antarktis. Es lassen sich in den Tropen deutliche 11500-jährige Schwankungen zwischen Feucht- und Trockenphasen identifizieren, die ein anderes Muster als die Temperatur-Rekonstruktionen aus den polaren Eiskernen zeigen. Die Untersuchungen des Klimas der vergangenen 25 000 Jahre im tropischen Afrika zeigen, dass Trockenphasen bei niedrigerer Solarstrahlung im März und September herrschten, was die folgende Regenzeit schwächer ausfallen ließ. Dieses unterstreicht die Bedeutung hydrologischer Veränderungen im regionalen Klimawandel, formuliert ein europäisches Konsortium von Geowissenschaftlern unter Leitung von Prof. Dirk Verschuren (Univ. Gent, Belgien) in der heutigen Ausgabe des Wissenschaftsmagazins Nature (Vol. 462, 7273).

Die Ursachen für die Feuchtigkeitsänderungen sind jahreszeitliche Effekte zyklischer Veränderungen der Erdumlaufbahn um die Sonne, die wiederum die auf der Erde ankommende Solarstrahlung bestimmt. Den grundlegenden Rhythmus geben die jährlichen Regenzeiten vor, die mit der so genannten inntertropischen Konvergenzzone verbunden sind. Darunter versteht man das Wolkenband in Äquatornähe, welches aus Gewittern besteht, die sich durch Sonneneinstrahlung und starke Verdunstung bilden. Mit dem Sonnenhöchststand im Juni auf der Nord- und im Januar auf der Südhalbkugel wandert dieses Wolkenband nord- und südwärts.

Wie spiegelt sich die langfristige Veränderung der Solarstrahlung in diesen Rhythmen wider? Um diese Frage zu bearbeiten, untersuchte die europäische Forschergruppe das Regionalklima Ostafrikas.
"Bisher gab es kaum Daten über Klimawandel in den Tropen. Änderungen der Temperatur spielen dort im Gegensatz zu hydrologischen Änderungen keine große Rolle," beschreibt Achim Brauer vom Deutschen GeoForschungsZentrum GFZ die Fragestellung. Seine Arbeitsgruppe analysierte die Ablagerungen im Challa-See, einem Kratersee am östlichen Fuß des Kilimandscharo. Die GFZ-Wissenschaftler zogen erstmalig in dieser Region feingeschichtete Bohrkerne aus dem Seeboden, die 21 Meter tief reichen. "Damit deckt dieser Sedimentkern die letzten 25000 Jahre ab," erklärt Achim Brauer. "Detaillierte mikroskopische und geochemische Untersuchungen der einzelnen Sedimentlagen liefern Klimainformationen auf einer sehr genauen Zeitskala." Dieses weltweit bisher einzige lange Sedimentprofil feingeschichteter Seeablagerungen in den Tropen wird durch hochauflösende geophysikalische Daten ergänzt..

Als Resultat wurde festgestellt, dass die Schwankungen in der Sonneneinstrahlung genau dem zeitlichen Muster der Änderung der Erdumlaufbahn folgen, die sich wiederum in Klimazyklen niederschlagen. Der Feuchtetransport nach Ostafrika durch die Passatwinde aus dem Indischen Ozean war stärker, wenn die Einstrahlung und folglich das Aufsteigen der Luft am Äquator zunahm. Umgekehrt schwächte sich dieser Feuchtetransport ab, wenn die geringere Einstrahlung zu schwächerem Luftaufstieg und nachfolgend zu schwächerem Passat führte. Das Verständnis tropischer Klimavariabilität und speziell der Lageveränderungen der innertropischen Konvergenzzone ist von besonderer Bedeutung, weil damit die Zusammenhänge zwischen Temperatur und Niederschlag in tropischen Breiten besser entschlüsselt werden können.

Die Untersuchung wurde im Rahmen des ESF-EuroCORES Programms EuroCLIMATE gefördert, mit nationaler Förderung durch die DFG, FWO Flandern, NWO und NERI.