Klimaentwicklung im Südostindischen Ozean während des Miozäns

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Das Miozän vor 23 bis 5 Millionen Jahren war eine wichtige Periode für die Bildung der Antarktischen Eisschilde (AIS). Die mittleren Breiten auf der Südhalbkugel sind das Gebiet, in dem die Westwinde vorherrschten und das Klima dort empfindlich auf die Volumenänderungen des AIS reagiert. Kürzlich hat das Forschungsteam um Prof. Li Tiegang vom Institut für Ozeanologie der Chinesischen Akademie der Wissenschaften (IOCAS) die miozäne Klimaentwicklung im südöstlichen Indischen Ozean rekonstruiert. Diese Geschichte schlägt eine wichtige Brücke zwischen der Entwicklung der Westwinde und AIS. Diese Studie wurde veröffentlicht in Wissenschaft China Geowissenschaften.

Im Zusammenhang mit der globalen Erwärmung mit steigendem atmosphärischem Kohlendioxidgehalt (CO2) und schmelzendem Polareis ist die Rekonstruktion der paläoklimatischen und paläoökologischen Geschichte vergangener Perioden, in denen sich das Klimasystem der Erde dramatisch veränderte, für das Verständnis des Klimamechanismus und damit für die Verbesserung der Vorhersagen der Zukunft von Bedeutung. Derzeit bieten Tiefseesedimente Wissenschaftlern eine ideale Perspektive, um die paläoklimatische und paläoökologische Geschichte zu entschlüsseln.

Im Jahr 2017 hat das International Ocean Discovery Program (IODP) Tiefsee-Sedimentkerne aus dem Mentelle-Becken im Südosten des Indischen Ozeans gebohrt. Wissenschaftler des Instituts für Ozeanologie der Chinesischen Akademie der Wissenschaften (IOCAS) kombinierten die Analyse der Akkumulationsrate der siliziklastischen Masse, der Korngröße, der Tonminerale und der elementaren Zusammensetzung der Sedimente, um die paläoklimatische Entwicklung in den mittleren Breiten der südlichen Hemisphäre zu rekonstruieren .

Aufgrund der Norddrift der australischen Platte seit dem Känozoikum lagen das Mentelle-Becken und Australien im Miozän näher an der Antarktis als heute. Gleichzeitig haben sich die Westwinde in den mittleren Breiten der südlichen Hemisphäre durchgesetzt und spielen eine wichtige Rolle bei den Niederschlägen im Südwesten Australiens. Das macht das Mentelle-Becken zu einem idealen Zielgebiet für die Untersuchung der Wechselwirkung zwischen Kryosphäre (z. B. AIS-Fluktuationen), Hydrosphäre (z. B. Hydrographie des Südozeans) und Lithosphäre (z. B. Plattendrift in Australien und kontinentale Verwitterung) und Atmosphäre ( B. mittlere Breiten Westwinde).

Die Forschungsergebnisse zeigen, dass die Menge an terrigenem Material, das von Südwestaustralien in den Ozean transportiert wurde, erheblich zugenommen hat und dass der Beitrag der fluvialen Komponente vor 13 Millionen Jahren größer war als der der äolischen Staubkomponente. Wissenschaftler gehen davon aus, dass es nach dem späten mittleren Miozän im Südwesten Australiens feuchter wurde und die kontinentale chemische Verwitterung stärker wurde.

Es wurde auch festgestellt, dass dieser signifikante Klimawechsel Australiens direkt nach der dauerhaften Bildung von AIS mit dem dramatischen Rückgang der Tiefseetemperaturen und der bemerkenswerten Ausdehnung der zonalen und meridianischen Meeresoberflächentemperaturgradienten stattfand. Unterdessen verstärkte sich das südasiatische Monsunsystem abrupt. Diese konsistenten Veränderungen könnten auf die Übertragung antarktischer Signale entlang des Ozeans und der Atmosphäre in niedrigere Breiten hindeuten.

In Zukunft wird dieses Forschungsteam Nd-Isotope von Meerwasser kombinieren, um die Auswirkungen der AIS-Expansion auf die Ozeanzirkulation im Indischen Ozean zu untersuchen. Diese Forschung wird von großer Bedeutung für die Untersuchung der klimatischen Auswirkungen von Eisschildänderungen im Prozess der globalen Erwärmung sein.

Mehr Informationen:
Tianqi Sun et al, Klimaentwicklung im Südwesten Australiens im Miozän und ihre wichtigsten steuernden Faktoren, Wissenschaft China Erdwissenschaften (2022). DOI: 10.1007/s11430-021-9904-y

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