Waren die Kohlendioxidwerte in den Eiszeiten niedriger?
Eine starke Zirkulation im Pazifik hatte einen besonderen Einfluss auf den Südlichen Ozean und zeigte uns, ob der Kohlendioxidgehalt in den vergangenen Eiszeiten höher war.
Neue Forschungsergebnisse der Universität St. Andrews haben einen entscheidenden Mechanismus aufgedeckt, der dafür sorgte, dass während der Eiszeiten 50 % weniger Kohlenstoff aus dem weit entfernten Südlichen Ozean in die Atmosphäre gelangte – eine stärkere Zirkulation im Pazifik.
Einfluss der weit entfernten
Heute entweichen große Mengen Kohlenstoff aus dem Südlichen Ozean in die Atmosphäre, insbesondere im Pazifikraum. Dies liegt daran, dass die Zirkulation im Pazifik langsam ist, sodass sich viel Kohlenstoff in seinen Gewässern ansammeln kann. Der größte Teil dieses Kohlenstoffs wandert nach Süden in den Südlichen Ozean um die Antarktis, wo er an die Oberfläche steigt und in die Atmosphäre entweicht oder ausgasen kann.
Während der letzten Eiszeit kam es im Pazifik jedoch zu einer stärkeren Zirkulation, wie aus Proxydaten hervorgeht, die in einer früheren Studie im Nordpazifik erhoben wurden. In einer neuen Studie zeigten Modellsimulationen, dass diese starke Zirkulation den Kohlenstoffgehalt dieser pazifischen Gewässer senkte und den Kohlenstoff in tiefere Gewässer darunter verlagerte. Dieser Effekt ist so stark, dass er sich bis zum Südlichen Ozean erstreckt.
Da kohlenstoffärmere Gewässer an die Oberfläche gelangten, verringerte sich die Gesamtentgasungsrate im Südlichen Ozean um durchschnittlich 50 % . Durch die Einschränkung dieses „Austritts” von Kohlenstoff aus dem Ozean könnte diese kräftige Pazifikzirkulation laut Forschern eine Schlüsselrolle bei der Senkung des CO2-Gehalts in der Atmosphäre gespielt und die Erde in ein Eiszeitklima getrieben haben. Dieses Ergebnis war bedeutsam, da der Effekt auf die Ausgasung im Südlichen Ozean durch Dynamiken im weit entfernten Nordpazifik ausgelöst wurde.
„Dieses Ergebnis kann helfen, zu erklären, warum die CO2-Konzentration in der Atmosphäre während der Eiszeiten so viel niedriger war“, erklärt Dr. Madison Shankle von der Fakultät für Erd- und Umweltwissenschaften. „Es ist auch deshalb von Bedeutung, weil sich die paläoozeanografische Gemeinschaft, die sich mit der Eiszeit befasst, in der Vergangenheit sehr stark auf den Südlichen Ozean konzentriert hat und andere weit entfernte Regionen, die ihn beeinflussen könnten, weniger berücksichtigt hat.“
Dr. James Rae, Dozent an der Fakultät für Erd- und Umweltwissenschaften, fügt hinzu: „Der Südliche Ozean ist eine für das Klima wirklich entscheidende Region, da er CO2 aufnehmen oder abgeben kann. Die Erkenntnis, dass er als Funktion der globalen Zirkulationsveränderungen CO₂ aufnehmen oder abgeben kann, bedeutet, dass wir genau beobachten müssen, wie sich der Südliche Ozean heute und in Zukunft verändert.“
Quellenhinweis:
Southern Ocean CO2 outgassing and nutrient load reduced by a well-ventilated glacial North Pacific, Nature Communications, September 2025. Shankle, M, G., et al.