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Hochauflösende Sedimentanalysen aus dem Arabischen Meer zeigen erstmals, dass Sommer- und Wintermonsun unterschiedlich auf globale Klimaveränderungen reagieren. Die Studie, erschienen im Fachjournal Nature Geoscience, verbessert das Verständnis vergangener Niederschlagsmuster und könnte dazu beitragen, Klimamodelle für monsungeprägte Regionen weiter zu präzisieren. An der Studie haben Forschende vom MARUM – Zentrum für Marine Umweltwissenschaften und dem Fachbereich Geowissenschaften der Universität Bremen, geleitet von Dr. Igor Obreht, eng kooperiert mit Kolleg:innen der Johannes Gutenberg-Universität Mainz und der Universität Bern.
Der südasiatische Monsun gehört zu den wichtigsten Klimasystemen der Erde. Sein jährlicher Wechsel von Trocken- und Regenzeiten bestimmt das Leben von mehr als zwei Milliarden Menschen. Doch trotz seiner enormen Bedeutung ist noch immer nicht vollständig geklärt, welche Faktoren seine Stärke und Schwankungen steuern und wie er auf den fortschreitenden Klimawandel reagiert. Die verfügbaren Messdaten reichen nur wenige Jahrzehnte zurück, und auch Klimamodelle können die Niederschlagsdynamik der Tropen bislang nur eingeschränkt abbilden.
Um die künftige Entwicklung des Monsuns besser zu verstehen, greifen Forschende auf natürliche Klimaarchive zurück. Dazu zählen Sedimente vom Ozeanboden, in denen Informationen über frühere Umwelt- und Klimabedingungen gespeichert sind. Mit den bislang verfügbaren Methoden lassen sich jedoch meist nur langfristige Klimaveränderungen rekonstruieren. Kurzfristige Schwankungen auf der Ebene einzelner Jahre oder Jahreszeiten bleiben häufig verborgen.
Daten aus der Vergangenheit für die Zukunft nutzen
Am MARUM hat ein multinationales Team verschiedener Disziplinen unter Leitung von Dr. Igor Obreht Sedimentproben aus dem Arabischen Meer untersucht. Dabei haben sie ein bildgebendes Verfahren im Mikrometer-Maßstab mit konventionellen Isotopenmethoden angewendet. Ziel war es, vergangene Klimaschwankungen mit einer Auflösung zu rekonstruieren, die mit aktuellen Klimatrends vergleichbar ist – allerdings unter den grundlegend anderen Rahmenbedingungen der letzten Abschmelzphase, als es zu abrupten Klimaveränderungen kam.
Den Sedimentkern haben die Forschenden sorgfältig ausgewählt, da seine verschiedenen Proxysignale empfindlich auf unterschiedliche Komponenten und Jahreszeiten des Monsunsystems reagieren und somit eine umfassendere Bewertung der Monsundynamik ermöglichen. Die Studie steht für eine erfolgreiche Zusammenarbeit zwischen dem MARUM, und der Universität Bern (Schweiz). In Bremen wurden bildgebende Massenspektrometrie-Ansätze für die Sedimentanalyse entwickelt, in Bern hyperspektrale Bildgebungsverfahren etabliert. Durch das Kombinieren neuartiger Bildgebungsverfahren mit konventionellen paläoklimatischen Ansätzen ist es dem Team gelungen, die Monsunaktivität von vor 16.000 und 12.000 Jahren mit einer nahezu jährlichen Auflösung zu rekonstruieren.
„Unsere Analysen zeigen, dass Sommer- und Wintermonsun während einer Phase rascher Klimaveränderungen nach der letzten Eiszeit unterschiedlich reagiert haben. Während der Sommermonsun vor allem von Klimaprozessen in den hohen Breiten der Nordhalbkugel beeinflusst wurde, schwächte sich der Wintermonsun mit steigenden globalen Temperaturen zunehmend ab“, sagt Obreht. „Unsere Daten zeigen, dass in Phasen eines schwächeren Wintermonsuns mehr Niederschlag außerhalb des eigentlichen Monsuns fiel.“
Besseres Verständnis von Monsunsystemen
„Damit konnten wir erstmals nachweisen, dass die Stärke der winterlichen Monsunwinde und die Niederschlagsmenge im Winter gegenläufig sind. Dieses bislang unbekannte Zusammenspiel hilft uns, die Dynamik des Monsunsystems besser zu verstehen“, sagt Dr. Mahyar Mohtadi, Koautor der Studie. Diese unterschiedliche Entwicklung liefert wichtige Hinweise darauf, welche Faktoren das Monsunsystem unter veränderten Klimabedingungen steuern.
Für die Studie haben am MARUM im Rahmen des Exzellenzclusters „Ozeanboden“ mehrere Forschungsgruppen dazu beigetragen, die generierten Datensätze vollständig zu verstehen. Darüber hinaus hat das Projekt von Obrehts Wechsel im Rahmen des Programms „Earth System Science“ der Volkswagenstiftung an die Johannes Gutenberg-Universität Mainz profitiert. Hier wurde durch die neu geknüpften Kooperationen Fachwissen ergänzt, um regionale Klimaarchive wie Tropfsteine und Seen zu interpretieren. Die Integration von Erkenntnissen aus verschiedenen Archiven, betont Obreht, sei entscheidend gewesen für das umfassende Verständnis der Komplexität und Bedeutung der beobachteten Monsunveränderungen.
Beteiligte Einrichtungen:
• MARUM – Zentrum für Marine Umweltwissenschaften, Fachbereich Geowissenschaften Universität Bremen
• Institut für Geowissenschaften, Johannes Gutenberg-Universität Mainz
• Bundesanstalt für Geowissenschaften und Rohstoffe, Hannover
• Institute of Geography and Oeschger Center for Climate Change Research, University of Bern (Schweiz)
• Department of Earth Sciences, Uppsala University (Schweden)
• Landesmuseum für Kärnten (Österreich)
• Alfred-Wegener-Institut, Helmholtz-Zentrum für Polar- und Meeresforschung (AWI), Bremerhaven
• Max-Planck-Institut für Chemie (MPIC), Mainz
Das MARUM gewinnt grundlegende wissenschaftliche Erkenntnisse über die Rolle des Ozeans und des Meeresbodens im gesamten Erdsystem. Die Dynamik des Ozeans und des Meeresbodens prägen durch Wechselwirkungen von geologischen, physikalischen, biologischen und chemischen Prozessen maßgeblich das gesamte Erdsystem. Dadurch werden das Klima sowie der globale Kohlenstoffkreislauf beeinflusst und es entstehen einzigartige biologische Systeme. Das MARUM steht für grundlagenorientierte und ergebnisoffene Forschung in Verantwortung vor der Gesellschaft, zum Wohl der Meeresumwelt und im Sinne der Nachhaltigkeitsziele der Vereinten Nationen. Es veröffentlicht seine qualitätsgeprüften, wissenschaftlichen Daten und macht diese frei zugänglich. Das MARUM informiert die Öffentlichkeit über neue Erkenntnisse zur Meeresumwelt, und stellt im Dialog mit der Gesellschaft Handlungswissen bereit. Kooperationen des MARUM mit Unternehmen und Industriepartnern erfolgen unter Wahrung seines Ziels zum Schutz der Meeresumwelt.
Institut für Geowissenschaften, Johannes Gutenberg-Universität Mainz
MARUM – Zentrum für Marine Umweltwissenschaften, Universität Bremen
E-Mail: iobreht@uni-mainz.de
Igor Obreht, Andreas Lückge, Mahyar Mohtadi, Petra Zahajská, Enno Schefuß, Denis Scholz, Lars Wörmer, Petter Hällberg, Alexander Budsky 7, Florian Adolphi 8, Gerald Haug9,10, Martin Grosjean, Kai-Uwe Hinrichs: Contrasting drivers of South Asian summer and winter monsoon evolution during the last deglaciation. Nature Geoscience 2026. DOI: https://doi.org/10.1038/s41561-026-02023-z
Massenspektrometrie
Quelle: MARUM
Copyright: MARUM – Zentrum für marine Umweltwissenschaften, Universität Bremen
Merkmale dieser Pressemitteilung:
Journalisten, Wissenschaftler
Biologie, Chemie, Geowissenschaften, Gesellschaft, Meer / Klima
überregional
Forschungs- / Wissenstransfer, Forschungsergebnisse
Deutsch
Massenspektrometrie
Quelle: MARUM
Copyright: MARUM – Zentrum für marine Umweltwissenschaften, Universität Bremen
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