Dansgaard–Oeschger-Veranstaltung – Wikipedia

Rasche Klimaschwankungen in der letzten Eiszeit.

Temperatur-Proxy von vier Eisbohrkernen für die letzten 140.000 Jahre, was eindeutig auf das größere Ausmaß des DO-Effekts auf der Nordhalbkugel hinweist

Dansgaard–Oeschger-Veranstaltungen (oft abgekürzt D–O-Ereignisse), benannt nach den Paläoklimatologen Willi Dansgaard und Hans Oeschger, sind schnelle Klimaschwankungen, die während der letzten Eiszeit 25 Mal auftraten. Einige Wissenschaftler sagen, dass die Ereignisse quasi-periodisch mit einer Wiederholungszeit von einem Vielfachen von 1.470 Jahren auftreten, 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 erst auf das Ende des letzten Interglazials, des Eem-Interglazials, zurückgehen. Eisbohrkerne aus antarktischen Bohrkernen deuten darauf hin, dass die Dansgaard-Oeschger-Ereignisse mit dem sogenannten antarktischen Isotop Maxima durch eine Kopplung des Klimas der beiden Hemisphären, der bipolaren Seesaw, in Verbindung stehen.^[1] Wenn diese Beziehung auch für die früheren Eiszeiten gilt, deuten antarktische Daten darauf hin, dass DO-Ereignisse auch in früheren Eiszeiten vorhanden waren. Leider erstrecken sich die aktuellen Eisbohrkernaufzeichnungen von Grönland nur bis zur letzten Eiszeit, so dass keine direkten Beweise für DO-Ereignisse in früheren Eiszeiten aus Grönlandeis verfügbar sind. Die Arbeit von Stephen Barker und Kollegen hat jedoch gezeigt, dass der bestehende Grönland-Rekord durch die Ableitung des antarktischen Eiskern-Rekords rekonstruiert werden kann. Dies ermöglicht die Rekonstruktion eines älteren Grönland-Rekords durch die Ableitung des fast Millionen Jahre langen antarktischen Eiskern-Rekords.^[2]

Auf der Nordhalbkugel treten sie in Form schneller Erwärmungsepisoden auf, typischerweise innerhalb von Jahrzehnten, gefolgt von einer allmählichen Abkühlung über einen längeren Zeitraum. Vor etwa 11.500 Jahren stiegen die durchschnittlichen Jahrestemperaturen auf dem grönländischen Eisschild in 40 Jahren in drei Schritten von fünf Jahren um etwa 8 °C an (siehe^[3]Stewart, Kapitel 13), wo eine Änderung von 5 °C über 30–40 Jahre häufiger vorkommt.

Heinrich-Ereignisse treten nur in den Kälteperioden unmittelbar vor den Sauerstoff-Erwärmungen auf, was einige vermuten lässt, dass die Sauerstoff-Zyklen die Ereignisse verursachen oder zumindest ihr Timing einschränken könnten.^[4]

Im Verlauf eines DO-Ereignisses kommt es zu einer raschen Erwärmung, gefolgt von einer Kühlperiode von einigen hundert Jahren.^[5] In dieser kalten Periode kommt es zu einer Ausdehnung der Polarfront, wobei Eis weiter südlich über den Nordatlantik schwimmt.^[5]

Die Prozesse hinter dem Zeitpunkt und der Amplitude dieser Ereignisse (wie in Eisbohrkernen aufgezeichnet) sind noch unklar. Das Muster auf der Südhalbkugel ist anders, mit langsamer Erwärmung und viel geringeren Temperaturschwankungen. Tatsächlich wurde der Vostok-Eiskern vor den grönländischen Kernen gebohrt, und die Existenz von Dansgaard-Oeschger-Ereignissen wurde nicht allgemein erkannt, bis die grönländischen (GRIP/GISP2)-Kerne durchgeführt wurden; Danach wurde der Wostok-Kern erneut untersucht, um zu sehen, ob diese Ereignisse irgendwie “übersehen” worden waren.^{[verification needed]}

Eine Nahaufnahme in der Nähe von 40 kyr BP, die die Reproduzierbarkeit zwischen den Kernen zeigt

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

Die Ereignisse können durch eine Verstärkung des Sonnenantriebs oder durch eine interne Ursache im Erdsystem verursacht werden – entweder ein “Binge-Purge”-Zyklus von Eisschilden, die so viel Masse ansammeln, dass sie instabil werden, wie für Heinrich-Ereignisse postuliert, oder eine Schwingung in tiefen Meeresströmungen (Maslin et al.. 2001, S. 25).

In jüngerer Zeit wurden diese Ereignisse auf Veränderungen in der Größe der Eisschilde zurückgeführt^[7] und atmosphärisches Kohlendioxid.^[8] Ersteres bestimmt die Stärke der atlantischen Ozeanzirkulation, indem es die Westwinde der nördlichen Hemisphäre, den Golfstrom und die Meereissysteme verändert. Letzteres moduliert den atmosphärischen Süßwassertransport zwischen den Becken durch Mittelamerika, was den Süßwasserhaushalt im Nordatlantik und damit die Zirkulation verändert. Diese Studien bestätigen die zuvor vermutete Existenz eines “DO-Fensters”^[9] der AMOC-Bistabilität (“Sweet Spot” für abrupte Klimaänderungen) in Verbindung mit Eisvolumen und atmosphärischem CO2, die das Auftreten von DO-Ereignissen unter interglazialen Bedingungen im späten Pleistozän erklären.

Obwohl die Auswirkungen der Dansgaard-Oeschger-Ereignisse weitgehend auf Eisbohrkerne aus Grönland beschränkt sind,^[10] es gibt Hinweise darauf, dass DO-Ereignisse global synchron waren.^[11] Eine Spektralanalyse der amerikanischen GISP2-Isotopenaufzeichnung^[12] zeigte einen Höhepunkt von [¹⁸O:¹⁶O] Fülle um 1500 Jahre. Dies wurde von Schulz (2002) vorgeschlagen.^[13] eine regelmäßige Periodizität von 1470 Jahren sein. Dieser Befund wurde von Rahmstorf (2003) unterstützt;^[14] wenn nur die letzten 50.000 Jahre ab dem GISP2-Kern untersucht werden, beträgt die Variation des Triggers ±12% (±2% bei den 5 jüngsten Ereignissen, deren Daten wahrscheinlich am genauesten sind).

Die älteren Teile des GISP2-Kerns zeigen diese Regelmäßigkeit jedoch nicht, ebensowenig die gleichen Ereignisse im GRIP-Kern. Dies kann daran liegen, dass die ersten 50 km 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 Schwingungen innerhalb des Erdsystems in ihrer Periode viel unregelmäßiger sind. Rahmstorf vermutet, dass das sehr regelmäßige Muster eher auf einen Umlaufzyklus hindeutet. Eine solche Quelle wurde nicht identifiziert. Der nächste Umlaufzyklus, ein Mondzyklus von 1800 Jahren, ist mit diesem Muster nicht in Einklang zu bringen.^[14] Die Datierung zwischen dem europäischen GRIP-Eisbohrkern und dem amerikanischen GISP2-Eisbohrkern unterscheidet sich bei 50.000 Jahren BP um etwa 5000 Jahre. Es wurde von Ditlevsen et al. (2005)^[15] dass der im GISP2-Eisbohrkern gefundene spektrale Peak im GRIP-Kern nicht vorhanden war und somit entscheidend von der Genauigkeit der Datierung abhing. Das Datierungsproblem wurde durch die genaue Datierung des NGRIP-Kerns weitgehend gelöst.^[16] Bei dieser Datierung ist das Wiederauftreten von Dansgaard-Oeschger-Ereignissen zufällig im Einklang mit einem rauschinduzierten Poisson-Prozess.^[17]

DO-Zyklen können ihre eigene Zeitskala festlegen. Maslin et al.. (2001) schlugen vor, dass jeder Eisschild seine eigenen Stabilitätsbedingungen hat, dass jedoch beim Schmelzen der Zufluss von Süßwasser ausreicht, um die Meeresströmungen neu zu konfigurieren und an anderer Stelle zum Schmelzen zu führen. Genauer gesagt reduzieren DO-Kälteereignisse und der damit verbundene Zufluss von Schmelzwasser die Stärke des Nordatlantischen Tiefenwasserstroms (NADW), schwächen die Zirkulation der nördlichen Hemisphäre und führen daher zu einer erhöhten Wärmeübertragung polwärts 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 früheren Stärke zurückzukehren und das Schmelzen der nördlichen Hemisphäre voranzutreiben – und ein weiteres DO-Kälteereignis.

Die Theorie kann auch die scheinbare Verbindung der Heinrich-Ereignisse zum DO-Zyklus erklären; Wenn die Ansammlung von Schmelzwasser in den Ozeanen eine Schwelle erreicht, hat sie den Meeresspiegel möglicherweise genug angehoben, um den Laurentiden-Eisschild zu untergraben – was ein Heinrich-Ereignis verursacht und den Kreislauf neu startet.

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 Eisbohrkerns, die jetzt als Dansgaard-Oeschger-Ereignisse erkannt werden, sind rückblickend im ursprünglichen GISP-Kern sowie im Camp Century Greenland-Kern sichtbar.^[18] Aber zu der Zeit, als die Eisbohrkerne hergestellt wurden, wurde ihre Bedeutung bemerkt, aber nicht allgemein gewürdigt. Dansgaard et al. (AGU geophysical Monographie 33, 1985) vermerken ihre Existenz im GRIP-Kern als “gewaltsame Schwingungen” im δ¹⁸O-Signal, und dass sie mit Ereignissen im vorherigen Camp-Century-Kern in 1400 km Entfernung zu korrelieren scheinen, was Beweise dafür liefert, dass sie mit weit verbreiteten klimatischen Anomalien übereinstimmen (mit nur dem Camp-Century-Kern könnten es lokale Schwankungen gewesen sein). Dansgaard et al. spekulieren, dass diese mit quasi-stationären Modi des Atmosphäre-Ozean-Systems zusammenhängen könnten. DO-Ereignisse neigen dazu, die “Sahara-Pumpe” anzutreiben, die sich auf die menschliche Evolution und Ausbreitung ausgewirkt hat.

Die Zyklizität findet sich auch während des Holozäns, wo die Ereignisse als Bond-Ereignisse bezeichnet werden.^[19][20]

Siehe auch[edit]

Verweise[edit]

Externe Links[edit]