Afrikanischer Regen - atlantisch ferngesteuert

Niederschlagsmengen im südlichen Afrika angegeben in Zentimetern pro Monat im Südsommer (Dezember bis Februar) Quelle: Abb.: MARUM, Universität Bremen (idw)

Ein Wissenschaftlerteam vom Zentrum für Marine Umweltwissenschaften (MARUM) an der Universität Bremen untersuchte die Änderungen im Wasserkreislauf in Südost-Afrika während der letzten 17 000 Jahre. Entgegen der vorherrschenden Theorie zeigen ihre Ergebnisse, dass der Antrieb für den Wechsel von trockenen hin zu Phasen mit mehr Niederschlag nicht regional, sondern im weit entfernten Nordatlantik zu finden ist. Die Studie erschien nun in der Ausgabe der Zeitschrift Nature vom 22.Dezember.

Verlauf des Sambesi, sein Einzugsgebiet (hellblaue Fläche) und den Ort der Probennahme (roter Punkt). Quelle: Abb.: MARUM, Universität Bremen (idw)

Als breites Band zieht sich der tropische Regengürtel über den afrikanischen Kontinent und bestimmt durch seine jährliche Wanderung den Wechsel von Regen- und Trockenzeiten. Änderungen in diesem System können zu Überschwemmungen oder Dürren führen mit oft verheerenden Folgen für die Bevölkerung. Um dieses System besser verstehen zu können, hat nun ein Wissenschaftlerteam des MARUM und des Alfred-Wegener-Instituts für Polar- und Meeresforschung (AWI) um Geowissenschaftler Dr. Enno Schefuß Ablagerungen am Meeresboden vor der Küste Südostafrikas untersucht. Dort, wo der Fluss Sambesi in den Indischen Ozean mündet, fanden die Forscher Informationen über trockene und regenreiche Phasen während der letzten 17 000 Jahre.

„Wir konnten herausfinden, dass Änderungen im Niederschlagssystem in dieser Region Südafrikas per Fernsteuerung durch Variationen in den Meeresströmungen im Nordatlantik angetrieben wurden“, berichtet Schefuß. „Wir vermuten eine Art atmosphärische Brücke, über die das Signal aus dem Nordatlantik bis in die Südhemisphäre gelangte und dort den afrikanischen Regengürtel verschob.“ Mit ihren Ergebnissen widerlegen die Bremer Meeresforscher die vorherrschende wissenschaftliche Meinung, dass der Wasserkreislauf an der südostafrikanischen Küste auch in der Vergangenheit regional durch den Indischen Ozean beeinflusst wurde, wie es in der heutigen Zeit der Fall ist.

„In unseren Klimamodellen haben wir die Verbindung zwischen dem Nordatlantik und dem afrikanischen Regengürtel bereits beobachtet“, erklärt Klimamodellierer Dr. Matthias Prange „Bislang fehlten uns aber die Daten, um diesen Zusammenhang zu belegen. Anhand der neu gewonnenen Ergebnisse können wir prüfen, wie exakt unsere Modelle das Klimasystem erfassen.“ So gelingt es, Klimamodelle weiter zu verbessern, um genauere Prognosen für die Zukunft zu ermöglichen.

Mit Hilfe eines neuen Massenspektrometers am MARUM war Enno Schefuß in der Lage, an kleinsten Mengen einzelner chemischer Verbindungen Wasserstoff zu messen. Den Geochemiker interessiert dabei das Verhältnis der Wasserstoffisotope. Denn je nach Niederschlagsmenge verändert sich das Verhältnis von schwerem zu leichterem Wasserstoff im Regen. Diese Information speichern Pflanzen in ihren Molekülen. Einige dieser chemischen Verbindungen sind so robust, dass sie Jahrhunderttausende überstehen können. Die untersuchten Proben wurden 2005 mit dem Forschungsschiff METEOR vor der Küste Mosambiks gewonnen. Hier finden sich nicht nur Ablagerungen aus dem Indischen Ozean, aus denen die Meerwassertemperaturen rekonstruiert wurden. Es lagern sich zudem Stoffe ab, die der Sambesi vom Land ins Meer spült, wie zum Beispiel die Überreste der Pflanzen mit den für Klimaforscher so wichtigen Informationen.

Die neu gewonnenen Erkenntnisse halten für Enno Schefuß und seine Kollegen aber bereits weitere interessante Forschungsfragen bereit: „Wir wollen nun die Methode verfeinern, um auch die exakte Regenmenge bestimmen zu können. Außerdem möchten wir mit unseren Methoden weitere Klimasysteme in anderen Regionen untersuchen und mit den Ergebnissen zu einem besseren Verständnis des globalen Wasserkreislaufes beitragen.“

Quelle: MARUM - Zentrum für Marine Umweltwissenschaften an der Universität Bremen (idw)