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Carbonate chemistry, carbon cycle and climate change (a multidisciplinary view)

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Rekonstruktion der pH-Werte und des atmosphärischen CO2-Gehalts im westlichen Pazifik

Dass die Ozeane eine wichtige Aufgabe bei der Begrenzung des CO2-Gehalts in der Erdatmosphäre erfüllen, ist bereits bekannt. Wissenschaftler versuchen nun zu verstehen, welche Änderungen bei diesem Vorgang in der Vergangenheit aufgetreten sind, um die zukünftigen Auswirkungen des Klimawandels besser verstehen zu können.

Klimawandel und Umwelt

Die atmosphärische Konzentration des CO2-Gehalts hat einen starken Einfluss auf das Klima der Erde. Studien haben gezeigt, dass der atmosphärische CO2-Gehalt während der Eiszeiten geringer war als in den dazwischen liegenden Warmperioden. Forschungsarbeiten, die während des 6C-Projekts durchgeführt wurden, haben verdeutlicht, dass der äquatoriale Pazifik vor etwa 14.000 bis 16.000 Jahren eine umfangreiche Quelle für CO2 war, das in die Atmosphäre abgegeben wurde. Dieser Zeitabschnitt ist gekennzeichnet durch einen starken Anstieg des atmosphärischen CO2-Gehalts und durch eine Erwärmung des Erdklimas. Das Forscherteam des 6C-Projekts hat Globigerinoides sacculifer, eine Gattung der Foraminiferen, untersucht und Messungen der darin enthaltenen Borisotope durchgeführt, um den pH-Wert des Meerwassers zu bestimmen. Anhand dieser Messwerte konnte dann der CO2-Gehalt des Wassers berechnet werden. Die Wissenschaftler haben Proben von Globigerinoides sacculifer aus einem Zeitraum von 400 bis 23.000 Jahre in die Vergangenheit hinein untersucht. Die Ergebnisse wiesen darauf hin, dass der CO2-Gehalt der Wasserschicht nahe der Wasseroberfläche in dieser Region des Pazifiks normalerweise mit dem CO2-Gehalt der Atmosphäre übereinstimmt. Im Zeitraum zwischen 13.800 und 15.600 Jahren vor heutiger Zeit war der CO2-Gehalt in den oberflächennahen Wasserschichten allerdings um etwa 100 ppm höher als in der Atmosphäre. Dies lässt Rückschlüsse auf eine Periode mit starker Wasserumwälzung zu, wodurch nährstoff- und kohlenstoffdioxidreiche Wassermassen an die Ozeanoberfläche gelangt sind. Dies war das Ergebnis eines intensiver werdenden Kaltgebiets im östlichen Pazifik und der sich verstärkenden Passatwinde. Die Ergebnisse des 6C-Projekts haben gezeigt, dass Studien, die auf planktische Foraminiferen zurückgreifen, ein äußerst nützliches Mittel zur Untersuchung der Schwankungen im CO2-Austausch zwischen den Ozeanen und der Atmosphäre sind. Diese Methode wurde verwendet, um Quellen und Senken von atmosphärischem CO2 in der Vergangenheit aufzuspüren und um das Wissen über den Einfluss, der von Änderungen des CO2 Gehalts auf die Atmosphäre ausgeht, zu erweitern. Dies wiederum wird Wissenschaftlern bei der Erforschung von Klimaänderungen helfen, die Rolle der Ozeane bei der Regulierung des atmosphärischen CO2-Gehalts besser zu verstehen.

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