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Rubrik: Wissenschaft

Forscher rekonstruieren 1.000 Jahre Meeresklima mit Hilfe von Muschelschalen

Dienstag, 20. Dezember 2016, 11:51

Mit Hilfe von Muschelschalen hat Alan Wanamaker von der Bangor University in Wales in den Jahren 2007 bis 2009 das Klima der letzten 1.000 Jahre für einen Bereich in Nordisland im Nordatlantik rekonstruiert. Dafür untersuchten er und seine Kollegen tausende von Muscheln der Art Arctica islandica (Islandmuscheln) aus 80 Meter Meerestiefe

Islandmuschel

Islandmuschel (Arctica Islandica), Foto: © Hans Hillewaert/via Wikimedia Commons

Diese lebenden und toten Muscheln, von denen einige Exemplare im eiskalten Wasser bis zu 500 Jahre alt werden, waren die Messinstrumente der Forscher. Genau wie die Jahresringe von Bäumen verraten die Schalen viel über Wachstumsphasen und verraten den Forscher einiges über die wechselnden Bedingungen im Ozean im Laufe der Zeit.

Alan Wanamaker

Alan Wanamaker untersucht Muscheln aus dem Atlantik um der Klimavergangenheit des Ozeans auf die Spur zu kommen, Foto: ©
Bob Elbert/Iowa State University

Die Muschelschalen wurden in Epoxidharz eingebettet, auf einen Millionstel Meter genau vermessen, Proben gebohrt, mittels Radiokarbonmethode das Alter bestimmt und Sauerstoffisotope bestimmt. Wanamaker untersuchte dann die Querschnitte der Muscheln, suchte nach Mustern, passenden Wachstumsringen und Überlappungen. Das Ziel: Eine Chronologie von Wachstumsringen über 1.000 Jahre.

Als Wanamaker 2009 die Bangor University verließ übernahm sein Kollege Paul Butler die Arbeit an der Muschel-Chronologie und David Reynolds von der Cardiff University in Wales beendete die Isotopen-Analyse. In einer Studie, die kürzlich in der Zeitschrift Nature Communications erschienen ist, haben die Forscher ihre Ergebnisse veröffentlicht.

In ihrer Studie stellen die Forscher eine 1.048 Jahre lange Reihe von präzise gemessenen Sauerstoff-Isotopen-Analysen vor, die vom Jahr 953 bis zum Jahr 2000 reicht. Isotope sind Elemente mit unterschiedlicher Anzahl von Neutronen. Schwerere Sauerstoffisotope in den Wachstumsinkrementen von Muschelschalen sind mit kälterem und dichterem Meerwasser assoziiert, während leichtere Isotope mit wärmerem und weniger dichtem Meerwasser assoziiert sind.

Die Analyse der Jahresreihen der Isotopen-Verteilung ermöglicht den Forschern herauszufinden, wie sich Änderungen von Temperatur, Dichte und Strömung im Nordatlantik auf das gesamte Klimasystem ausgewirkt haben. So zeigt sich, dass die Ozeanvariabilität eine aktive Rolle bei der Entstehung der wichtigsten vorindustriellen Klimaveränderungen der vergangenen 1.000 Jahre gespielt hat. Diese Variabilität beinhaltete die Erwärmung der mittelalterlichen Klimaanomalie von etwa 950 bis 1250 und die Abkühlung Europas in der Kleinen Eiszeit von ca. 1550 bis 1850.

Untersuchungen an den Islandmuscheln und Details

A) Die Linie zeigt die max. Wachstumsachse B) Muschelquerschnitt entlang ihrer max. Wachstumsachse. C) Detail mit Wachstumslinien. D) Eingegossen in einen Epoxydharzblock für die Probebohrung. E) Eine teilweise gebohrte Schale für Isotopenproben, Grafik:

Darüber hinaus haben die Forscher eine weitere Entdeckung gemacht: „Aus unserem Klimaregister geht hervor, dass während der ersten 800 Jahre Klimaänderungen vom Ozean auszugehen scheinen oder zumindest gleichzeitig mit atmosphärischen Änderungen stattfanden. Aber nach 1800 und der industriellen Revolution scheint die Atmosphäre die vollständige Kontrolle zu übernehmen „, so Wanamaker. Als Grund sehen die Forscher die schnellere Reaktion der Atmosphäre auf den wärmenden Einfluss von Treibhausgasen.

Wanamaker plant jetzt, ähnliche Meeresklimaaufzeichnungen für andere Orte im Ozean zu erstellen. Zur Zeit sammeln und analysieren er und sein Team Muscheln aus Gewässern vor Maine und Norwegen.

Link zu Studie: http://www.nature.com/articles/ncomms13502.

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