Vor 125 000 Jahren: El Nino- ähnlicher Effekt führte zu starken Regenfälle in der nördlichen Atacama-Wüste

So eindeutig wie Fingerabdrücke für den Kriminologen gaben die Reste mariner und terrestrischer Organismen in Sedimenten des Peruanischen Schelfmeeres nun Auskunft über das Klima vor 125 000 Jahren in der nördlichen Atacama-Wüste. Mit Hilfe dieser molekularen Fossilien zeigten Forscher des Bremer Max-Planck-Instituts für Marine Mikrobiologie zusammen mit deutschen und internationalen Kollegen, dass El Niño – ähnliche Phänomene während der letzten Warmzeit (Interglazial) an der Peruanischen Küste zu lange anhaltenden starken Regenfällen führten.

Mit dem Regen und Flusswasser wurden damals Süsswasser-Kieselalgen (Diatomeen) aus Flüssen, sowie Blätter terrestrischer Herkunft und Reste von Blütenpflanzen aus der Atacama- Wüste in das Meer gespült. Die Forscher fanden die fossilen Moleküle (Biomarker) dieser Organismen in den Bohrkernen vom Ocean Drilling Project (ODP) vom Meeresboden vor der Peruanischen Küste und konnten auch den Zeitpunkt der Ablagerung bestimmen.

Heutiges Wettergeschehen und das El Niño -Phänomen

Die an den südamerikanischen Pazifik angrenzende Atacama gilt heutzutage als die trockenste Wüste der Welt, und sie ist fast ohne Vegetation. Die Ursache dafür liegt in den besonderen Wind- und Strömungsverhältnissen im Pazifik. Die kalten Gewässer an der Südamerikanischen Küste stammen von dem aus dem Süden kommende kalten Humboldtstrom, und dem Auftrieb von kalten nährstoffreichen Tiefenwassers. Die Nährstoffe bilden die Grundlage ganzer Nahrungsketten. Das kalte Meer kühlt die darüber liegenden Luftschichten stark ab und an den Hängen der Anden können sich deshalb keine Regenwolken bilden. Unter normalen Wetterbedingungen türmen die im tropischen Pazifikraum westwärts wehenden Passatwinde die warmen Wassermassen im West-Pazifik auf. Da die Stärke der Passatwinde durch die Temperaturdifferenz des Oberflächewassers zwischen West- und Ostpazifik bestimmt wird, haben veränderte Meeresströmungen grossen Einfluss auf dieses System. Wenn warmes äquatoriales Oberflächenwasser aus dem Westen sich ostwärts ausbreitet, verringert sich diese Temperaturdifferenz zwischen West und Ost und die Passatwinde lassen nach.

In Folge kommen weniger Nährstoffe nach oben, es gibt weniger Plankton und als Folge weniger Fische. Dieses Wetterphänomen tritt alle zwei bis sieben Jahre meist um den Dezember auf. Die Fischer von Peru nennen es seit Jahrhunderten wird El Niño oder Das Christkind (siehe auch Legende zu Abbildung 1)

Rekonstruktion der Ereignisse vor 125 000 Jahren

Ausschlaggebend für die starken Regenfälle in dem letzten Interglazial war ein dem El Niño ähnlicher Effekt. Aus der Datenanalyse von Bohrkernen aus dem West- und Ostpazifik auf der Höhe des Äquators konnten die Max-Planck-Forscher zeigen, dass auch damals subtropische Wassermassen die Temperaturdifferenz zwischen Ost und West verringerten und die Passatwinde abschwächten. Warme subtropische Wassermassen verteilten sich an der Küste von Peru und verhinderte den Auftrieb von kaltem nährstoffreichen Wasser.

Das Sonnenlicht erwärmte das Oberflächenwassers um mehr als 3C °. Jetzt konnte feuchte warme Luft aufsteigen und Wolken bildeten sich über der angrenzenden nördlichen Atacama-Wüste. Es regnete und die Wüste blühte auf. Gleichzeitig führte die geringere Nährstoffkonzentration im Oberflächenwasser zu einer Verminderung der Primärproduktion und damit zu einem geringeren Nahrungsangebot für die Fische. Für die Forscher überraschend ist es, dass diese Klimaverhältnisse am besten durch langandauernde El Nino-Effekte während des letzten Interglazials erklärt werden können.

Die globalen Temperaturen damals sind mit den heutigen vergleichbar; sie liegen um nur wenige Grad höher. Wie die Studie von Dr. Sergio Contreras und seinen Kollegen zeigt, könnte ein weiterer Anstieg unserer globalen Temperaturen demnach stärker verändernd auf das Klima der Küstenregionen im Ostpazifik wirken, als bisher in Betracht gezogen wurde.

Der gebürtige Chilene sagt: Als wir in den Bohrkernen aus dem Pazifikboden die Biomarker von Pflanzen und Süsswasserlebewesen wie Diatomeen gefunden hatten, war mir klar, dass wir hier einem ganz besonderen Effekt auf der Spur waren. Marcel Kuypers, Direktor am Bremer Max-Planck-Institut, führt weiter aus: El Niño -Effekte führen zu dramatischen ökologischen und ökonomischen Konsequenzen. Um die heutigen Klimaveränderungen besser verstehen zu können, müssen wir aus der Geschichte lernen.

Quelle: Max-Planck-Institut für marine Mikrobiologie