Langfristiger Einfluss der Nordatlantischen Oszillation auf das Klima Grönlands
Analysen von Sedimenten aus Südgrönland zeigen eine dauerhafte Verbindung zwischen der Nordatlantischen Oszillation (NAO), Niederschlagsmustern und der Entwicklung regionaler Eisschilde.
Zusammenhang zwischen atmosphärischen Mustern und Gletscherverhalten
Niederschläge sind ein wesentlicher Faktor für die Dynamik von Gletschern und Eisschilden. Um den Einfluss atmosphärischer Klimaschwankungen auf Niederschlagsverteilungen und Gletscherverhalten über die beobachtete Zeit hinaus zu untersuchen, haben Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler des MARUM und der Universität Bremen eine Niederschlagsreihe für Südgrönland erstellt. Die Ergebnisse zeigen, dass positive Phasen der NAO in den letzten etwa 5.000 Jahren konstant mit kühleren, aber feuchteren Bedingungen in Südgrönland einhergingen. Diese klimatischen Verhältnisse beeinflussten vermutlich die lokale Gletscherentwicklung sowie die Massebilanz der Eisschilde. Die Studie wurde in Nature Communications veröffentlicht.
Arktische Verstärkung und ihre Folgen
In den Küstenregionen hoher Breiten führt die sogenannte arktische Verstärkung zu einer überdurchschnittlichen Erwärmung. Die Kombination aus steigenden Temperaturen und veränderten Niederschlagsmustern, die durch die NAO gesteuert werden, hat erhebliche Auswirkungen auf Gebiete mit Kryosphäre, wie den südlichen Teil Grönlands. Aktuelle Messungen belegen einen klaren Zusammenhang zwischen positiven NAO-Phasen, erhöhten Niederschlägen und niedrigeren Temperaturen in dieser Region. Für frühere Zeiträume vor Beginn der Messungen war der Einfluss großräumiger atmosphärischer Zirkulationsmuster auf den grönländischen Eisschild bislang wenig erforscht.
Methodik und Datengrundlage
Die Studie basiert auf einem Sedimentkern, der 2022 im Narsaq-Sund im Südwesten Grönlands im Rahmen der Expedition MSM 111 BAFFDEEP entnommen wurde. Die Expedition wurde vom MARUM-Exzellenzcluster „Ozeanboden – unerforschte Schnittstelle der Erde“ finanziert. Ziel war es, eine Niederschlagsrekonstruktion zu erstellen, die bis ins Holozän zurückreicht, die aktuelle Warmzeit der Erde, die vor etwa 12.000 Jahren begann.
Die Herausforderung, Niederschlagsmengen über Jahrtausende anhand von marinen Sedimenten zu bestimmen, wurde durch die Untersuchung der geologischen Besonderheiten des Narsaq-Sunds gemeistert. Die umliegenden Gesteine enthalten hohe Konzentrationen des seltenen Elements Niob, das im Ozean normalerweise nur in geringen Mengen vorkommt und in der Umwelt stabil bleibt. Mithilfe von Röntgenfluoreszenzspektroskopie (XRF) wurden Veränderungen der Niobkonzentrationen in den Sedimenten als Indikator für vergangene Niederschläge analysiert. Erhöhte Niobwerte deuten auf einen verstärkten Transport niobhaltigen Sediments durch lokale Gletscher oder Flüsse hin. Dies stellt eine neuartige Anwendung von Niob als Tracer für historische Niederschlagsmengen dar.
Ergebnisse und Interpretation
Die Sedimentdaten zeigen ein ausgeprägtes klimatisch bedingtes Muster der Niobkonzentrationen. Nach dem Rückzug des grönländischen Eisschildes im frühen Holozän (vor etwa 11.600 Jahren) waren die Werte erhöht. Durch den Vergleich mit anderen NAO-Signalen konnten die Forschenden bestätigen, dass in Südwestgrönland positive NAO-Phasen mit höheren Niederschlägen und gleichzeitig niedrigeren Temperaturen verbunden sind. Dr. Johan Faust, Erstautor der Studie, betont die bemerkenswerte Konstanz dieses Signals über Jahrtausende.
Folgen für die zukünftige Entwicklung des grönländischen Eisschildes
Wenn dieser Zusammenhang auch künftig Bestand hat, könnten häufigere positive NAO-Phasen infolge der globalen Erwärmung zu erhöhten Niederschlägen im Südwesten Grönlands führen. Dies könnte trotz steigender Temperaturen das Wachstum lokaler Gletscher begünstigen und somit die Dynamik des grönländischen Eisschildes beeinflussen.
Über das MARUM
Das MARUM – Zentrum für Marine Umweltwissenschaften der Universität Bremen – erforscht die Rolle des Ozeans und des Meeresbodens im Erdsystem. Die Wechselwirkungen geologischer, physikalischer, biologischer und chemischer Prozesse prägen Klima, globalen Kohlenstoffkreislauf und einzigartige marine Ökosysteme. MARUM verfolgt eine grundlagenorientierte und ergebnisoffene Forschung mit gesellschaftlicher Verantwortung, fördert den Schutz der Meeresumwelt und unterstützt die Nachhaltigkeitsziele der Vereinten Nationen. Wissenschaftliche Daten werden qualitätsgeprüft veröffentlicht und frei zugänglich gemacht. Öffentlichkeitsarbeit und Dialog mit der Gesellschaft sind zentrale Bestandteile der Arbeit. Kooperationen mit Industriepartnern erfolgen unter Wahrung des Umweltschutzes.
Wissenschaftlicher Ansprechpartner
Dr. Johan Faust
MARUM – Zentrum für Marine Umweltwissenschaften, Universität Bremen
BUKEA – Ministerium für Umwelt, Klima, Energie und Landwirtschaft, Hamburg
E-Mail: jfaust@uni-bremen.de
Originalpublikation
https://doi.org/10.1038/s41467-026-77084-0
