Globale Niederschlagsveränderungen infolge des Klimawandels zu erwarten

Änderung der Temperaturunterschiede zwischen Tropen und polaren Regionen ist zentrales Steuerelement der atmosphärischen Zirkulation und in der Folge Ursache regionaler Klimaveränderungen

Das Klimasystem der Erde wird ganz wesentlich von den Temperaturunterschieden zwischen den Tropen und den Polen bestimmt. Die Erderwärmung dürfte zur Folge haben, dass sich die atmosphärische Zirkulation global verändert und sich nach und nach ein ähnlicher Modus wie vor 5.000 bis 10.000 Jahren einstellt. Zu diesem Ergebnis kommt eine Studie, die unter der Leitung von Dr. Michael Deininger erstellt und in Nature Communications veröffentlicht wurde.

Deininger, Mitarbeiter am Institut für Geowissenschaften der Johannes Gutenberg-Universität Mainz (JGU), ging der Frage nach, wie sich regionale Klimasysteme seit Beginn der jetzigen Warmzeit vor gut 10.000 Jahren verändert haben und welche Schlüsse daraus zu ziehen sind. Dazu hat der Paläoklimatologe Niederschlagszeitreihen von verschiedenen Klimaarchiven herangezogen.

„So konnten wir die Sommerniederschläge in den Monsungebieten in Afrika und Südamerika präzise rekonstruieren und diese mit Niederschlagsveränderungen in den nördlichen Breiten vergleichen und sie zu Temperaturveränderungen in Relation setzen“, erklärt Deininger. An der Studie waren auch Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler aus Australien, Brasilien, Mexico, Irland, Österreich und Südafrika beteiligt.

Entwicklung regionaler Niederschläge ist während 10.000 Jahren synchron verlaufen

Durch die unterschiedlich starke Erwärmung der Erde am Äquator und an den Polen infolge der Verteilung der Sonneneinstrahlung kommt es zu einem Temperaturgefälle, das vereinfacht gesagt dazu führt, dass die atmosphärische Zirkulation Energie in Richtung der Pole transportiert. Veränderungen dieses Temperaturunterschieds durch Variationen der Sonneneinstrahlung beeinflussen im Gegenzug die atmosphärische Zirkulation und in weiterer Folge regionale Niederschlagsmuster.

Wie die neue Studie nun zeigt, hat sich das regionale Niederschlagsgeschehen in den nördlichen Breiten, Afrika und Südamerika während der vergangenen 10.000 Jahre praktisch synchron verändert. „Wir behaupten, dass diese regionalen Klimaveränderungen zusammenhängen und dass sie hauptsächlich durch die Veränderungen der solaren Einstrahlung und den damit einhergehenden Temperaturunterschieden zwischen den Tropen und polaren Regionen verursacht wurden“, so Deininger.

Aus der Vergangenheit für die Zukunft lernen

Die an der Studie beteiligten Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler hat insbesondere die Frage angetrieben, ob man aus der Vergangenheit für die Zukunft lernen kann. Durch die aktuelle globale Erwärmung der Erde verringert sich das Temperaturgefälle zwischen dem Äquator und den Polen – vor allem weil sich die Erwärmung an den Polen besonders stark auswirkt.

Dies kann die Westwinde in den mittleren Breiten der Nordhalbkugel abschwächen, einen schwächeren südamerikanischen Monsun und einen stärkeren afrikanischen Monsun bewirken, während gleichzeitig die Niederschläge in der Sommerregenzone Südostafrikas zurückgehen. In der Folge werden sich regionale Niederschlagsmuster verändern und können so Wasserknappheit auf der einen Seite und Überschwemmungen auf der anderen Seite verursachen. „Wir müssen“, so das Fazit des Paläoklimatologen Michael Deininger, „die Änderung der Temperaturdifferenz als zentrales Steuerelement des Klimasystems künftig mehr in Betracht ziehen.“

Bildmaterial:
https://download.uni-mainz.de/presse/09_geowiss_klima_veraenderung.jpg
Klimaarchive, wie der abgebildete Bohrkern eines Sinterwalls (Speläothem), erlauben es Klimaforschern, vergangene Klimaveränderungen zu rekonstruieren und das Klimasystem besser zu verstehen.
Foto/©: Michael Deininger

Weiterführende Links:
https://www.geowiss.uni-mainz.de/isotopengeochemische-palaeoklimatologie-spelaeo… – Isotopengeochemische Paläoklimatologie/ Speläothemforschung
https://www.geowiss.uni-mainz.de/ – Institut für Geowissenschaften

Lesen Sie mehr:
https://www.uni-mainz.de/presse/aktuell/320_DEU_HTML.php – Pressemitteilung „Stalagmiten liefern Paläo-Klimadaten“ (02.02.2017)
https://www.magazin.uni-mainz.de/4445_DEU_HTML.php – JGU-Magazin-Beitrag „Tropfsteine werden zum Klimaarchiv“ (7. April 2016)
https://www.uni-mainz.de/presse/73407.php – Pressemitteilung „Geowissenschaftler Denis Scholz erhält Heisenberg-Professur der Deutschen Forschungsgemeinschaft“ (05.11.2015)

Wissenschaftliche Ansprechpartner:

Dr. Michael Deininger
Speläothemforschung
Institut für Geowissenschaften
Johannes Gutenberg-Universität Mainz
55099 Mainz
E-Mail: michael.deininger@uni-mainz.de
https://www.geowiss.uni-mainz.de/team/dr-michael-deininger/

Originalpublikation:

Michael Deininger et al.
Inter-hemispheric synchroneity of Holocene precipitation anomalies controlled by Earth’s latitudinal insolation gradients
Nature Communications, 28. Oktober 2020
DOI: 10.1038/s41467-020-19021-3
https://www.nature.com/articles/s41467-020-19021-3