Neue Studie entschlüsselt Monsunantrieb auf jahreszeitlicher Ebene
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.
Wissenschaftliche Ansprechpartner:
Institut für Geowissenschaften, Johannes Gutenberg-Universität Mainz
MARUM – Zentrum für Marine Umweltwissenschaften, Universität Bremen
E-Mail:
Originalpublikation:
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
