Sedimentkerner indikerer flere kraftige regnhændelser i varme perioder og mindre klimavariationer i kolde perioder

Mindre end hundrede kilometer ligger mellem det oversvømmelseshærgede distrikt Ahrweiler og de vulkanske søer i Eifel. Disse maars har nu givet bevis for, at ekstreme vejrforhold kan øges. Forskere ved Johannes Gutenberg University Mainz (JGU) og Max Planck Institute for Chemistry har brugt sedimentkerner fra maar-søer og tørre maarer i den vulkanske Eifel til præcist at fortolke, hvordan klimaet i Centraleuropa har ændret sig i løbet af de sidste 60, 000 år. I kolde perioder, klimaet svingede mindre, og ekstreme vejrforhold var mindre udtalte. I varme perioder, på den anden side, der var mere ekstreme nedbørshændelser, og rigelige årtiers udsving. Dette resultat tyder på, at Centraleuropa bliver nødt til at tilpasse sig mere ekstreme vejrbegivenheder som følge af menneskeskabte klimaændringer.

Mange forskere mener, at det stabile klima i de sidste 10, 000 år var en forudsætning for menneskelig udvikling. Inden da, jordens klima var præget af kraftige udsving. Disse blev mærkbare i vekslen mellem glaciale og mellemistider. I istiden, særligt kolde og noget varmere faser fulgte efter hinanden. Gaven, en usædvanlig stabil periode af Holocæn falder også ind i en sådan varmere periode af en istid. Men menneskeheden forstyrrer denne stabile fase - hovedsageligt ved at udlede drivhusgasser. Konsekvenserne af dette kan også ses af klimahistorien. Et hold ledet af Frank Sirocko, professor ved Johannes Gutenberg Universitet i Mainz, og Gerald Haug, Direktør ved Max Planck Institute for Chemistry, bruger nu analyser af sedimentkerner fra Eifel maars til at vise, hvordan klimaændringer har påvirket Centraleuropa i pastaen og måske gør det i fremtiden.

Ekstreme begivenheder forekommer hvert 20. til 150. år

I særdeleshed, sedimenterne fra den tørre maar af Auel gjorde det muligt for forskerne at forstå, at ændringer i det nordatlantiske strømsystem, som omfatter Golfstrømmen, har direkte påvirket klimaet i Centraleuropa. "Her, sedimentkernedata fra Eifel maars viser, at i varmere perioder, der var stærkere klimaudsving med mere variation i temperatur og nedbør samt mere ekstreme begivenheder, " siger Sirocko, der spillede en central rolle i undersøgelsen.

Fra sedimenterne, forskerne fortolkede korte perioder med et par årtier med yderligere opvarmning i mellemistiderne og endda år med ekstreme klima- og vejrbegivenheder (f.eks. kraftig regn), som fandt sted hvert 20. til 150. år. I istiderne, på den anden side, klimaet var meget mere stabilt.

"Sedimentkernerne er så godt lagdelt, at vi kan tyde klimaet i næsten hvert år i de sidste 60.000 år. Dette skyldes, at i Auel, for eksempel, omkring to millimeter sediment blev aflejret hvert år, " forklarer Sirocko. Hans team bestemte det organiske kulstofindhold lag for lag, mens forskere ved Max Planck Institute for Chemistry analyserede koncentrationerne af silicium og aluminium. Ud fra disse, de kan udlede mængden af ​​kiselalger i vandet.

Særligt tykke sedimentlag under oversvømmelser

Det særlige ved Eifel maars er, at sedimenter blev aflejret uforstyrret i søbassinernes iltfrie dybde. Disse unikke forhold bevarede de årlige lag. Klimaet, miljø, fauna, flora, og vulkansk aktivitet i Eifel kan således rekonstrueres ret nøjagtigt ud fra disse. I mellemistider, selv årstidernes gang kan ses i lagene – svarende til et træs årringe. Under oversvømmelser i disse faser, der blev også dannet særligt tykke sedimentlag; disse kan variere fra flere millimeter til nogle få centimeter. I glaciale perioder, på den anden side, lagene er meget tynde og næsten ikke synlige. Ikke engang årstidsvariationerne er synlige i dem.

"Vores klima er i det væsentlige bestemt af samspillet mellem den varme golfstrøm og kold luft fra arktisk havis i Nordatlanten. Dette bestemmer intensiteten og hyppigheden af ​​lavtryksområder og positionen af ​​jetstrømmen på den nordlige halvkugle, " siger Sirocko. Klimaudviklingen i Atlanterhavet og i Centraleuropa er absolut synkron. "Denne synkronitet viser tydeligt, at temperaturerne i Golfstrømsregionen, i særdeleshed, har kontrolleret det europæiske klima, " siger Alfredo Martinez-Garcia, en af ​​de involverede Max Planck-forskere. "Kommende ændringer i det atlantiske strømsystem og havisen, i særdeleshed, vil også have en direkte og øjeblikkelig effekt på det europæiske klima."

Omhyggelig planlægning af bebyggelse og infrastruktur

"Det, vi har rekonstrueret til klimaet i Eifel, bekræfter en hyppig observation i klimahistorien i andre regioner på jorden, især troperne og subtroperne, af de sidste årtusinder. Hyppigheden og intensiteten af ​​klima- og vejrekstremiteter steg i varmere perioder. Ekstremerne forekom ikke længere kun hvert hundrede år, men snarere med meget kortere intervaller. De forskelle, der er observeret i klimaforhold under istid og mellemistid, giver også yderligere bevis for, at menneskeskabt opvarmning vil føre til stadig mere intense klima- og vejrekstremiteter, " siger Haug, medforfatter til undersøgelsen. "Derfor, i de mest sårbare regioner som Eifel, Det bør overvejes nøje, hvordan bebyggelser og infrastruktur såsom veje eller rørledningsnet planlægges."

Haugs kollega Sirocko og hans team har i mellemtiden arkiveret 52 lange kerner fra Eifel på Institut for Geovidenskab i Mainz, derved åbner et af de vigtigste geoarkiver i Centraleuropa. Til udgivelsen i Natur Geovidenskab , han kombinerede borekerner fra Schalkenmehren, Holzmaar, og den tørre maar-sø i Auel for at skabe en komplet sekvens af de sidste 60, 000 år.

Maar-sedimenterne er blevet undersøgt siden 1980'erne. I 1998, Sirocko startede Eifel Laminated Sediment Archive (ELSA) projektet med det formål at fuldt ud udvikle de sedimentære aflejringer i maar-søerne og de gamle, nu tilsmørede maars af Eifel med borekerner som geoarkiv.