Rare deglacial-aged corals point to weaker El Niño in a colder world
Durch die Kombination der ersten monatlich aufgelösten fossilen Korallenaufzeichnungen aus der letzten Entglasung mit Klimamodellsimulationen zeigt diese Studie, dass El-Niño-Ereignisse in kälteren Klimata schwächer und weniger häufig waren, wodurch die Modellprojektionen validiert werden, wonach extreme El-Niño-Ereignisse mit der Erwärmung des Planeten häufiger werden werden.
Originalarbeit lizenziert unter CC BY 4.0 (https://creativecommons.org/licenses/by/4.0/). Dies ist eine KI-generierte Erklärung des untenstehenden Papers. Sie wurde nicht von den Autoren verfasst. Für technische Genauigkeit konsultieren Sie das Originalpaper. Vollständigen Haftungsausschluss lesen
Der Ozean ist keine statische Wasserschicht; er atmet. Alle paar Jahre schiebt sich ein massiver Puls von Wärme durch den tropischen Pazifik und verschiebt Winde und Regenfälle auf der ganzen Welt. Dieses Phänomen, bekannt als El Niño, ist die Warmphase eines größeren, natürlichen Zyklus namens El Niño–Southern Oscillation. Wenn dieser Zyklus aktiv ist, kann er Dürren in Australien, Überschwemmungen in Südamerika und unzeitgemäße Wärme in Nordamerika auslösen. Jahrzehntelang haben Wissenschaftler diesen Zyklus mit wachsender Besorgnis beobachtet. In den letzten Jahren scheinen die extremsten Versionen dieser Warmphasen häufiger aufzutreten, was die Befürchtung schürt, dass ein sich erwärmender Planet die Lautstärke dieser globalen Störungen aufdrehen könnte. Doch die Betrachtung der letzten 150 Jahre menschlicher Aufzeichnungen ist wie der Versuch, einen Sturm zu verstehen, indem man eine einzige Stunde Regen beobachtet. Um zu wissen, wie sich das Klima wirklich verhält, müssen Forscher viel weiter zurückblicken, in eine Zeit, als die Welt noch ganz anders war, um zu sehen, wie der Puls des Ozeans auf eine kältere, eisbedeckte Erde reagierte.
Lange Zeit war diese tiefe Geschichte ein blinder Fleck. Die Meeresoberfläche verändert sich ständig, und die Korallenriffe, die die Geheimnisse vergangener Klimata bewahren, wurden nach der letzten Eiszeit oft unter den steigenden Meeresspiegeln versunken. Dies hinterließ den Wissenschaftlern nur sehr wenige physische Aufzeichnungen aus der Zeit, als die Welt von einem gefrorenen Zustand in den wärmeren Zustand überging, in dem wir heute leben. Ohne diese Aufzeichnungen mussten Computermodelle, die versuchen, die Zukunft vorherzusagen, raten, wie sich El Niño in einer kalten Welt verhalten würde, und jene Vermutungen gingen oft auseinander. Einige Modelle deuteten darauf hin, dass der Zyklus schwächer werden würde, während andere vorhersagten, dass er sich verstärken würde. Um dies zu klären, benötigte ein Team von Forschern eine Zeitmaschine, doch anstatt einer Maschine nutzten sie den Boden unter ihren Füßen in der Republik Vanuatu.
Im Südwestpazifik steigt eine Inselkette, bekannt als Vanuatu, aufgrund tektonischer Aktivitäten schnell aus dem Meer empor. Diese geologische Hebung hat wie ein natürlicher Aufzug gewirkt, der uralte Korallenriffe, die vor tausenden von Jahren entstanden, als der Meeresspiegel viel niedriger war, in die Luft gehoben hat, wo sie nun zugänglich sind. Die Forscher reisten zu diesen Inseln, um in diese fossilen Korallenköpfe zu bohren, die vor etwa 12.000 bis 15.000 Jahren unter Wasser gewachsen waren. Korallen sind wie lebende Baumringe; sie bauen ihre Skelette Schicht für Schicht auf und schließen winzige chemische Signaturen des Wassers ein, in dem sie gewachsen sind. Durch die Analyse der Sauerstoffisotope innerhalb dieser Schichten konnte das Team die Temperatur und den Salzgehalt des Ozeans Monat für Monat rekonstruieren und so eine kontinuierliche Aufzeichnung des Klimas während der Deglaciation, der Periode, in der die großen Eisschilde schmolzen, erstellen.
Die Geschichte, die diese alten Korallen erzählten, war klar und deutlich. Als die Welt in ihrem kältesten Zustand war, gerade als die Eisschilde begannen, sich zurückzuziehen, war der Puls des Ozeans überraschend ruhig. Die Aufzeichnungen zeigten, dass die Schwankungen zwischen Warm- und Kaltphasen viel schwächer waren als heute. Die Extremereignisse, die solch dramatische Wetterstörungen verursachen, waren selten und traten vielleicht null bis einmal pro Jahrhundert auf. Dieser Befund basierte nicht nur auf Vermutungen über Gesteine; die Forscher kombinierten ihre physischen Daten mit neuen, hochauflösenden Computersimulationen des Klimas während derselben kalten Periode. Die Simulationen erzählten dieselbe Geschichte: In einer kälteren Welt lief der Motor, der El Niño antreibt, im Leerlauf. Die enormen Temperaturunterschiede zwischen dem Äquator und den Polen, die helfen, die globalen Windsysteme anzutreiben, waren in jener kalten Ära ausgeprägt genug, um die Intensität dieser ozeanischen Schwankungen zu unterdrücken.
Diese Entdeckung liefert ein entscheidendes fehlendes Puzzleteil für das Verständnis unserer Zukunft. Die Studie bestätigt, dass das Verhalten von El Niño nicht feststeht; es verändert sich je nach dem Hintergrundklima. Die Forscher fanden einen direkten Zusammenhang zwischen der Stärke der Variabilität des Ozeans und der Häufigkeit seiner Extremereignisse. Als sich die Welt von der kalten Deglaciation in die heutige Holozän-Ära erwärmte, zeigen sowohl die Simulationen als auch die Korallenaufzeichnungen, dass die Schwankungen stärker wurden und die Extremereignisse häufiger auftraten. Blickt man nun in eine Zukunft, in der der menschliche Einfluss Wärme in die Atmosphäre bringt, deutet das Muster auf eine besorgniserregende Trajektorie hin. Die Simulationen deuten darauf hin, dass sich das System bei einer Verdoppelung der Kohlendioxidkonzentration in ein neues, volatileres Regime verschieben könnte, in dem extreme El-Niño-Ereignisse weitaus häufiger auftreten als in den letzten 15.000 Jahren.
Die Übereinstimmung zwischen den alten Korallendaten und den modernen Computermodellen verleiht Wissenschaftlern eine seltene Art von Zuversicht. Es zeigt, dass die Modelle in der Lage sind, zu erfassen, wie das Klimasystem auf massive Temperaturverschiebungen reagiert. Die Daten widerlegen die Vorstellung, dass El Niño in einem sich verändernden Klima einfach verschwinden oder gleich bleiben würde; stattdessen deuten sie auf ein System hin, das seine Extreme bei Erwärmung des Planeten verstärkt. Während die kalte Welt der letzten Eiszeit diese Ereignisse in Schach hielt, scheint die warme Welt der Zukunft bereit zu sein, sie mit größerer Regelmäßigkeit zu entfesseln. Indem sie die chemische Geschichte lasen, die in den Knochen alter Korallen eingeschlossen ist, haben Wissenschaftler einen Weg gefunden, ihre Vorhersagen gegen die tiefe Vergangenheit zu testen, und die Ergebnisse legen nahe, dass die Stürme der Zukunft häufiger und heftiger sein könnten als die Stürme der jüngeren Vergangenheit.
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