Ein Wissenschaftlerteam unter der Leitung eines Ozeanographen der Tulane University hat herausgefunden, dass Ablagerungen tief unter dem Meeresboden eine Möglichkeit bieten, den Sauerstoffgehalt des Ozeans und seine Verbindungen mit Kohlendioxid in der Erdatmosphäre während der letzten Eiszeit, die vor mehr als 11.000 Jahren endete, zu messen vor.
Die Ergebnisse, veröffentlicht In Wissenschaftliche Fortschrittehelfen, die Rolle der Ozeane in früheren Gletscherschmelzzyklen zu erklären und könnten Vorhersagen darüber verbessern, wie die Kohlenstoffkreisläufe der Ozeane auf die globale Erwärmung reagieren werden.
Ozeane passen das atmosphärische CO2 an, wenn Eiszeiten in wärmere Klimazonen übergehen, indem sie das Treibhausgas aus dem in der Tiefsee gespeicherten Kohlenstoff freisetzen. Die Forschung zeigt einen bemerkenswerten Zusammenhang zwischen dem globalen Sauerstoffgehalt der Ozeane und dem atmosphärischen CO2 von der letzten Eiszeit bis heute – und wie die Kohlenstofffreisetzung aus der Tiefsee mit zunehmender Klimaerwärmung zunehmen kann.
„Die Forschung zeigt die wichtige Rolle des Südlichen Ozeans bei der Kontrolle des globalen Sauerstoffreservoirs und der Kohlenstoffspeicherung im Ozean“, sagte Yi Wang, leitender Forscher und Assistenzprofessor für Erd- und Umweltwissenschaften an der Tulane University School of Science and Engineering. Wang ist auf marine Biogeochemie und Paläozeanographie spezialisiert.
„Dies wird Auswirkungen auf das Verständnis haben, wie sich der Ozean, insbesondere der Südpolarmeer, in Zukunft dynamisch auf das atmosphärische CO2 auswirken wird“, sagte sie.
Wang führte die Studie mit Kollegen der Woods Hole Oceanographic Institution durch, der weltweit führenden unabhängigen gemeinnützigen Organisation, die sich der Meeresforschung, -erkundung und -bildung widmet. Sie arbeitete für das Institut, bevor sie 2023 zu Tulane kam.
Das Team analysierte im Arabischen Meer gesammelte Meeresbodensedimente, um den durchschnittlichen globalen Sauerstoffgehalt der Ozeane vor Tausenden von Jahren zu rekonstruieren. Sie maßen präzise die Isotope des in den Sedimenten eingeschlossenen Metalls Thallium, die angeben, wie viel Sauerstoff zum Zeitpunkt der Sedimentbildung im globalen Ozean gelöst war.
„Die Untersuchung dieser Metallisotope an glazialen-interglazialen Übergängen wurde noch nie zuvor untersucht, und diese Messungen ermöglichten es uns, die Vergangenheit im Wesentlichen nachzubilden“, sagte Wang.
Die Thallium-Isotopenverhältnisse zeigten, dass der globale Ozean während der letzten Eiszeit im Vergleich zur aktuellen wärmeren Zwischeneiszeit insgesamt Sauerstoff verloren hat. Ihre Studie ergab, dass die Ozeane während der plötzlichen Erwärmung auf der Nordhalbkugel über tausend Jahre hinweg Sauerstoff verloren, während die Ozeane bei der abrupten Abkühlung während des Übergangs von der letzten Eiszeit zur heutigen Zeit mehr Sauerstoff aufwiesen. Die Forscher führten die beobachteten Sauerstoffveränderungen im Ozean auf Prozesse im Südpolarmeer zurück.
„Diese Studie ist die erste, die ein durchschnittliches Bild davon liefert, wie sich der Sauerstoffgehalt der globalen Ozeane entwickelte, als die Erde von der letzten Eiszeit in das wärmere Klima der letzten 10.000 Jahre überging“, sagte Sune Nielsen, assoziierter Wissenschaftler bei WHOI und Co -Autor der Forschung.
„Diese neuen Daten sind eine wirklich große Sache, weil sie zeigen, dass der Südliche Ozean eine entscheidende Rolle bei der Regulierung des atmosphärischen CO2 spielt. Angesichts der Tatsache, dass Regionen in hohen Breitengraden am stärksten vom anthropogenen Klimawandel betroffen sind, ist es besorgniserregend, dass diese auch einen übergroßen Einfluss haben.“ atmosphärisches CO2 in erster Linie.“
Mehr Informationen:
Yi Wang et al., Globale ozeanische Sauerstoffanreicherung, kontrolliert durch das Südpolarmeer während der letzten Eisschmelze, Wissenschaftliche Fortschritte (2024). DOI: 10.1126/sciadv.adk2506. www.science.org/doi/10.1126/sciadv.adk2506