Studie deckt Veränderungen in der Zirkulation des Arktischen Ozeans auf
Noch bis vor kurzem wurde die Zirkulation des Arktischen Ozeans durch die Bildung von Meereis angetrieben und nicht durch einfließendes Wasser aus dem zentralen Atlantik bestimmt, wie dies heute der Fall ist. So lautet die Schlussfolgerung einer Studie deutscher Wissenschaftler, die in der neuen Fachzeitschrift Nature Geoscience veröffentlicht wurde. Menschliche Aktivitäten wirken sich bereits auf den Arktischen Ozean aus, der laut Zwischenstaatlichem Ausschuss für Klimaänderungen (IPCC) auf den Klimawandel besonders empfindlich reagiert. Um unser Verständnis der heutigen Veränderungen zu erweitern, ist es besonders wichtig zu untersuchen, wie die Region auf Klimaveränderungen in der Vergangenheit reagiert hat. Die neusten Erkenntnisse stützten sich auf die geochemischen Analysen von Sedimentkernen, die aus großen Tiefen des Arktischen Ozeans stammen. Diese wurden im Rahmen des EU-finanzierten Bohrprojekts ECORD (European Consortium for Ocean Research Drilling) gewonnen. Die Wissenschaftler interessierten sich vor allem für die Veränderung des Isotopenverhältnisses des Elements Neodym. Bei Neodym verändert sich das Isotopenverhältnis je nach Alter und Art des Gesteins. Verwittert das Gestein, wird dieses Element in den Ozean transportiert und liefert dort Informationen über die Herkunft von Wassermassen. Anhand der Bohrkerne können die Forscher die Veränderungen der Herkunft der Wassermassen im Arktischen Ozean 15 Millionen Jahre zurückverfolgen. Zu ihrer Überraschung stellten die Geochemiker fest, dass sich die Isotopen-Signatur des Meerwassers in der Vergangenheit von der heutigen Signatur stark unterscheidet. Das Isotopenverhältnis in einem Großteil des Kerns entspricht dem von Basaltgestein, das im Gebiet der Karasee angetroffen wird. Das lässt darauf schließen, dass in den vergangenen 15 Millionen Jahren das Meerwasser über den Sedimenten aus dem Arktischen Ozean selbst stammte. Dagegen fließt ein großer Teil des Tiefenwassers heute über die Framstraße aus dem Atlantik in den Arktischen Ozean. Wie ist das Neodym also auf den Meeresboden gelangt? "Bei der Eisbildung 'friert' das Salz aus, und es entstehen extrem salzhaltige Lösungen, die dichter als das umgebende Meerwasser sind", erklärt Martin Frank vom Leibniz-Institut für Meereswissenschaften und Co-Autor der Studie. "Diese sinken in die Tiefe ab und transportieren dabei die gelöste Neodym-Signatur der Basalte zum Meeresboden, wo die Sedimentkerne gewonnen wurden." Die Sedimente zeigen, dass sich die Zirkulation erst in den vergangenen 400.000 Jahren verändert hat. Heute erzeugen die großen russischen Flüsse eine große Süßwasser-Schicht an der Oberfläche des Arktischen Ozeans, wodurch die Tiefenwasserbildung im Arktischen Ozean selbst nahezu vollständig verhindert wird.
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