Dansgaard-Oeschger-Ereignis – Wikipedia

Schnelle Klimaschwankungen in der letzten Eiszeit.

Temperatur-Proxy von vier Eisbohrkernen in den letzten 140.000 Jahren, was deutlich auf das größere Ausmaß des DO-Effekts auf der Nordhalbkugel hinweist

Dansgaard-Oeschger-Ereignisse (oft abgekürzt D – O-Ereignisse) sind schnelle Klimaschwankungen, die in der letzten Eiszeit 25 Mal aufgetreten sind. Einige Wissenschaftler sagen, dass die Ereignisse quasi periodisch auftreten, wobei die Wiederholungszeit ein Vielfaches von 1.470 Jahren beträgt, aber dies wird diskutiert. Die vergleichbare Klimazyklizität während des Holozäns wird als Bond-Ereignis bezeichnet.

Beweise[edit]

Der beste Beweis für Dansgaard-Oeschger-Ereignisse sind die grönländischen Eisbohrkerne, die nur bis zum Ende des letzten Interglazials, des Eemian-Interglazials, zurückreichen. Eisbohrkernbeweise aus antarktischen Kernen legen nahe, dass die Dansgaard-Oeschger-Ereignisse durch eine Kopplung des Klimas der beiden Hemisphären, der bipolaren Wippe, mit dem sogenannten antarktischen Isotop Maxima zusammenhängen.^[1] Wenn diese Beziehung auch für die vorherigen Gletscher gilt, deuten die Daten der Antarktis darauf hin, dass DO-Ereignisse auch in früheren Gletscherperioden vorhanden waren. Leider erstrecken sich die aktuellen Eisbohrkernaufzeichnungen aus Grönland nur über die letzte Eiszeit, so dass kein direkter Nachweis von DO-Ereignissen in früheren Eiszeiten aus grönländischem Eis verfügbar ist. Arbeiten von Stephen Barker und Kollegen haben jedoch gezeigt, dass der bestehende grönländische Rekord durch Ableiten des antarktischen Eiskernrekords rekonstruiert werden kann. Dies ermöglicht die Rekonstruktion eines älteren grönländischen Rekords durch Ableitung des fast Millionen Jahre langen antarktischen Eiskernrekords.^[2]

Auf der Nordhalbkugel treten sie in Form von Episoden mit schneller Erwärmung auf, typischerweise in wenigen Jahrzehnten, gefolgt von einer allmählichen Abkühlung über einen längeren Zeitraum. Zum Beispiel stiegen vor ungefähr 11.500 Jahren die durchschnittlichen Jahrestemperaturen auf der grönländischen Eisdecke über 40 Jahre in drei Schritten von fünf Jahren um ungefähr 8 ° C (siehe,^[3]Stewart, Kapitel 13), wo eine Änderung von 5 ° C über 30–40 Jahre häufiger ist.

Heinrich-Ereignisse treten nur in den Kälteperioden unmittelbar vor der DO-Erwärmung auf, was darauf hindeutet, dass DO-Zyklen die Ereignisse verursachen oder zumindest deren Timing einschränken können.^[4]

Im Verlauf eines DO-Ereignisses kommt es zu einer raschen Erwärmung, gefolgt von einer kühlen Phase von einigen hundert Jahren.^[5] In dieser kalten Zeit dehnt sich die Polarfront aus, und das Eis schwimmt weiter südlich über den Nordatlantik.^[5]

Die Prozesse hinter dem Zeitpunkt und der Amplitude dieser Ereignisse (wie in Eisbohrkernen aufgezeichnet) sind noch unklar. Das Muster in der südlichen Hemisphäre ist unterschiedlich, mit langsamer Erwärmung und viel geringeren Temperaturschwankungen. In der Tat wurde der Wostok-Eiskern vor den grönländischen Kernen gebohrt, und die Existenz von Dansgaard-Oeschger-Ereignissen wurde erst nach Abschluss der grönländischen (GRIP / GISP2) Kerne allgemein anerkannt. Danach wurde der Wostok-Kern erneut untersucht, um festzustellen, ob diese Ereignisse irgendwie “verpasst” worden waren.^{[verification needed]}

Eine Nahaufnahme nahe 40 kyr BP, die die Reproduzierbarkeit zwischen Kernen zeigt

Die Ereignisse scheinen Veränderungen in der Zirkulation des Nordatlantiks widerzuspiegeln, die möglicherweise durch einen Zufluss von Süßwasser ausgelöst wurden^[5] oder Regen.^[6]

Die Ereignisse können durch eine Verstärkung der Sonnenkräfte oder durch eine Ursache innerhalb des Erdsystems verursacht werden – entweder durch einen “Binge-Purge” -Zyklus von Eisplatten, die so viel Masse ansammeln, dass sie instabil werden, wie für Heinrich-Ereignisse postuliert, oder durch eine Schwingung in tiefen Meeresströmungen (Maslin et al.. 2001, S. 25).

In jüngerer Zeit wurden diese Ereignisse auf Änderungen in der Größe der Eisplatten zurückgeführt^[7] und atmosphärisches Kohlendioxid.^[8] Ersteres bestimmt die Stärke der Atlantikzirkulation durch Veränderung der Westwinde, des Golfstroms und der Meereissysteme der nördlichen Hemisphäre. Letzteres moduliert den atmosphärischen Süßwassertransport zwischen den Becken durch Mittelamerika, wodurch sich das Süßwasserbudget im Nordatlantik und damit die Zirkulation ändert. Sie legen ferner die Existenz eines Fensters der AMOC-Bistabilität („Sweet Spot“ für abrupte Klimaveränderungen) nahe, das mit dem Eisvolumen und dem atmosphärischen CO2 verbunden ist und das Auftreten von Ereignissen vom Typ DO unter mittleren Gletscherbedingungen im späten Pleistozän erklärt.

Obwohl die Auswirkungen der Dansgaard-Oeschger-Ereignisse weitgehend auf Eisbohrkerne aus Grönland beschränkt sind,^[9] Es gibt Hinweise darauf, dass DO-Ereignisse global synchron waren.^[10] Eine Spektralanalyse des amerikanischen GISP2-Isotopenrekords^[11] zeigte einen Peak von [¹⁸O:¹⁶O] Fülle um 1500 Jahre. Dies wurde von Schulz (2002) vorgeschlagen^[12] eine regelmäßige Periodizität von 1470 Jahren sein. Dieser Befund wurde von Rahmstorf (2003) unterstützt;^[13] Wenn nur die letzten 50.000 Jahre vom GISP2-Kern untersucht werden, beträgt die Variation des Auslösers ± 12% (± 2% bei den 5 jüngsten Ereignissen, deren Daten wahrscheinlich am genauesten sind).

Die älteren Teile des GISP2-Kerns zeigen jedoch weder diese Regelmäßigkeit noch dieselben Ereignisse im GRIP-Kern. Dies kann daran liegen, dass die ersten 50 kyr des GISP2-Kerns durch Schichtzählung am genauesten datiert werden. Die Reaktion des Klimasystems auf den Auslöser variiert innerhalb von 8% des Zeitraums. Es ist zu erwarten, dass die Schwingungen innerhalb des Erdsystems zeitlich weitaus unregelmäßiger sind. Rahmstorf schlägt vor, dass das sehr regelmäßige Muster eher auf einen Orbitalzyklus hindeuten würde. Eine solche Quelle wurde nicht identifiziert. Der nächste Orbitalzyklus, ein Mondzyklus von 1.800 Jahren, kann mit diesem Muster nicht in Einklang gebracht werden.^[13] Die Datierung zwischen dem europäischen GRIP-Eiskern und dem amerikanischen GISP2-Eiskern unterscheidet sich um etwa 5000 Jahre bei 50.000 Jahren BP. Es wurde von Ditlevsen et al. (2005)^[14] dass der im GISP2-Eiskern gefundene Spektralpeak im GRIP-Kern nicht vorhanden war und daher entscheidend von der Genauigkeit der Datierung abhing. Das Datierungsproblem wurde weitgehend durch die genaue Datierung des NGRIP-Kerns gelöst.^[15] Unter Verwendung dieser Datierung ist das Wiederauftreten von Dansgaard-Oeschger-Ereignissen zufällig, was mit einem durch Rauschen induzierten Poisson-Prozess übereinstimmt.^[16]

DO-Zyklen können ihre eigene Zeitskala festlegen. Maslin et al.. (2001) schlugen vor, dass jede Eisdecke ihre eigenen Stabilitätsbedingungen hatte, dass jedoch beim Schmelzen der Zufluss von Süßwasser ausreichte, um die Meeresströmungen neu zu konfigurieren und anderswo zu schmelzen. Insbesondere verringern DO-Kälteereignisse und der damit verbundene Zufluss von Schmelzwasser die Stärke des nordatlantischen Tiefwasserstroms (NADW), schwächen die Zirkulation der nördlichen Hemisphäre und führen daher zu einer erhöhten Übertragung von Wärmepolen in die südliche Hemisphäre. Dieses wärmere Wasser führt zum Schmelzen des antarktischen Eises, wodurch die Dichteschichtung und die Stärke des antarktischen Grundwasserstroms (AABW) verringert werden. Dies ermöglicht es der NADW, zu ihrer vorherigen Stärke zurückzukehren und das Schmelzen der nördlichen Hemisphäre zu fördern – und ein weiteres DO-Kälteereignis.

Die Theorie könnte auch den offensichtlichen Zusammenhang von Heinrich-Ereignissen mit dem DO-Zyklus erklären; Wenn die Ansammlung von Schmelzwasser in den Ozeanen eine Schwelle erreicht, hat es möglicherweise den Meeresspiegel so stark erhöht, dass die Laurentide-Eisdecke unterboten wird. Dies führt zu einem Heinrich-Ereignis und setzt den Zyklus zurück.

Die kleine Eiszeit vor etwa 400 bis 200 Jahren wurde von einigen als der kalte Teil eines DO-Zyklus interpretiert.^[5]

Geschichte[edit]

Die Signale des Eiskerns, die jetzt als Dansgaard-Oeschger-Ereignisse erkannt werden, sind im Nachhinein sowohl im ursprünglichen GISP-Kern als auch im Camp Century Greenland-Kern sichtbar.^[17] Zu der Zeit, als die Eisbohrkerne hergestellt wurden, wurde ihre Bedeutung festgestellt, aber nicht allgemein anerkannt. Dansgaard et al. (AGU geophysical monograph 33, 1985) vermerken ihre Existenz im GRIP-Kern als “heftige Schwingungen” im δ¹⁸O-Signal, und dass sie mit Ereignissen im vorherigen 400 km entfernten Camp Century-Kern zu korrelieren scheinen, was Beweise für ihre entsprechenden weit verbreiteten klimatischen Anomalien liefert (nur mit dem Camp Century-Kern könnten sie lokale Schwankungen gewesen sein). Dansgaard et al. spekulieren, dass diese mit quasistationären Modi des Atmosphäre-Ozean-Systems zusammenhängen könnten. DO-Ereignisse treiben in der Regel die “Sahara-Pumpe” an, die sich auf die menschliche Evolution und Verbreitung ausgewirkt hat.

Die Zyklizität findet sich auch im Holozän, wo die Ereignisse als Bond-Ereignisse bezeichnet werden.^[18][19]

Siehe auch[edit]

Verweise[edit]

Externe Links[edit]