Eine salzige Stelle am Grund des Indischen Ozeans könnte vor 20.000 Jahren die globale Erwärmung verlangsamt haben

Über Jahrtausende hinweg wurde das Klima der Erde nicht ausschließlich durch die Atmosphäre bestimmt. Während sich die Gletscher an der Oberfläche ausbreiteten und zurückzogen, vollzog sich mehrere Kilometer unter dem Meeresspiegel ein weitaus weniger sichtbarer Prozess.

In der Dunkelheit des Indischen Ozeans war eine Masse extrem salzigen Wassers wie eine Zeitkapsel eingeschlossen. Und dieses fast unsichtbare chemische Detail könnte den Unterschied zwischen einem sich rapide erwärmenden Planeten und einem Planeten, der sich noch immer gegen Veränderungen wehrte, ausgemacht haben.

Diese Erkenntnis stammt aus einer Studie, die von Meeresgeowissenschaftlern der Rutgers University durchgeführt und in Nature Geoscience veröffentlicht wurde. Dort fand das Team Hinweise darauf, dass das Ende der letzten Eiszeit vor 18.000 bis 20.000 Jahren mit dem Auftreten einer „Salzfläche” zusammenfiel, die aus den Tiefen des Ozeans stammte.

Der Ozean als Kohlenstoffspeicher

Während wir uns um die Luft sorgen, befindet sich der eigentliche Kohlenstoffspeicher im Wasser. Der Ozean absorbiert den größten Teil des CO2 der Erde _und speichert es in seinen Tiefen wie in einem Safe, wodurch verhindert wird, dass die Wärme außer Kontrolle gerät.

Der Prozess ist faszinierend: Meeresorganismen nehmen Kohlenstoff von der Oberfläche auf und sinken nach ihrem Tod mit ihm zu Boden. Während Eiszeiten verlangsamt sich die Ozeanzirkulation, insbesondere in der südlichen Hemisphäre. Dadurch kann das Gas über Jahrtausende hinweg in den Tiefen des Ozeans gespeichert werden, was zur Abkühlung der Erde beiträgt.

Damit dieses System jedoch funktioniert und der Kohlenstoff nicht wieder in die Atmosphäre „entweicht“, reicht es nicht aus, dass das Wasser kalt ist. Der Schlüssel zu dieser Stabilität liegt im Salzgehalt, der bestimmt, wie dicht das Wasser ist und wie tief es seine Geheimnisse verbergen kann.

Mikrofossilien, Salz und das Gedächtnis der Ozeane

Seit Jahrzehnten vermuteten Wissenschaftler, dass der Salzgehalt der Tiefsee mit Veränderungen des Kohlendioxidgehalts in der Atmosphäre während der Eiszeiten zusammenhängt. Was fehlte, war ein direkter Beweis. Dieser Beweis fand sich in Form von Mikrofossilien.

Das Team analysierte Foraminiferen, einzellige Organismen von der Größe eines Sandkorns, deren Schalen die chemische Zusammensetzung des Wassers, in dem sie lebten, bewahren. Auf diese Weise lässt sich die Erinnerung des Ozeans im Kleinen lesen. Die Sedimente wurden vor der Westküste Australiens gesammelt, an der Grenze zwischen dem Indischen und dem Südlichen Ozean, einer Region, die für die globale Zirkulation von strategischer Bedeutung ist.

Die Aufzeichnungen enthüllten etwas Unerwartetes: Zu Beginn der letzten Deglaziation wurde das Tiefenwasser des oberen Indischen Ozeans plötzlich für mehrere tausend Jahre viel salziger. Dies war kein isolierter Anstieg oder statistisches Rauschen. Es handelte sich um ein anhaltendes Signal, begleitet von anderen geochemischen Signaturen, die auf einen tiefen Ursprung hindeuteten.

Diese Masse an hypersalinem Wasser, das dichter als normales Wasser ist, verstärkte die Schichtung des Ozeans. Einfach ausgedrückt, versiegelte es die Tür. Kohlendioxid blieb länger in den Tiefen eingeschlossen und der Planet blieb kühler, als er ohne diese chemische Verstärkung gewesen wäre.

Während des Höhepunkts der letzten Eiszeit vor etwa 20.000 Jahren speicherte der Tiefsee-Ozean Kohlenstoff wesentlich effizienter als heute. Dieser Unterschied erklärt, warum die globalen Durchschnittstemperaturen deutlich niedriger waren, obwohl andere Faktoren bereits zu einer Erwärmung beitrugen.

Als sich die Salzschicht ausbreitete, veränderte sich das Klima

Dieses System war jedoch nicht von Dauer, wie der Forscher vermutet. Als sich das Klima zu verändern begann, beschleunigte sich die Ozeanzirkulation. Die tiefen Schichten begannen sich zu vermischen, und die salzige Zone, die jahrhundertelang eingeschlossen gewesen war, begann sich zu lösen.

Die Daten zeigen, dass dieser Anstieg des Salzgehalts mit einer „Alterung” des Tiefenwassers einherging: ein deutliches Zeichen für einen Austausch mit älteren, salz- und kohlenstoffreichen Massen. Den Modellen zufolge hätte ein Teil dieser Umstrukturierung sogar den Atlantik beeinflusst, die Bildung von Tiefenwasser verstärkt und die globale Zirkulation in Richtung ihres aktuellen Musters vorangetrieben.

Das Ergebnis war bekannt, wenn auch nicht unmittelbar: Kohlendioxid begann in die Atmosphäre zu gelangen , der Planet erwärmte sich und die Eiszeit war vorbei.

Bislang scheint diese Geschichte wie ein Kapitel aus längst vergangenen Zeiten. Das Problem ist jedoch, dass sie auch für die Gegenwart relevant ist. Heute absorbieren die Ozeane etwa ein Drittel der durch menschliche Aktivitäten verursachten Kohlenstoffemissionen. Sie sind unser größter Verbündeter im Kampf gegen den Klimawandel. Aber diese tiefe, salzige Weite, die jahrtausendelang dazu beigetragen hat, CO₂ zu binden, existiert nicht mehr.

Dieses Wissen zwingt uns, in die Dunkelheit der Tiefen zu blicken, und lehrt uns eine klare Lektion: Das Klima der Erde ist ein System aus feinen, miteinander verbundenen Mechanismen, von denen viele verborgen sind. Nur wenn wir herausfinden, wie sie in der Vergangenheit funktioniert haben, können wir vorhersagen, was in der Zukunft, die wir gestalten, kaputtgehen könnte – oder was wir kaputtmachen könnten.

Quellenhinweis:

Glaubke, R.H., Sikes, E.L., Sosdian, S.M. et al. Elevated shallow water salinity in the deglacial Indian Ocean was sourced from the deep. Nat. Geosci.