Eine 600-jährige Koralle als Klimaarchiv

Die Ozeane werden immer wärmer. Das stellt nicht nur Meeresbewohner vor große Herausforderungen, sondern hat auch Einfluss auf das globale Klima. Besonders kritisch wäre eine weitere Erwärmung des Südwestpazifiks, doch wie nun der Bohrkern einer über 600 Jahre alten Koralle vor Fidschi zeigt, steuern wir genau darauf zu. In ihrem Inneren ist ein einzigartiges Klimaarchiv abgespeichert, das bis zum Jahr 1340 zurückreicht – und einen unheilvollen Trend aufzeigt.

Die Temperaturen der Ozeane sind nicht nur essenziell für die Meeresökosysteme, sondern auch für das regionale und globale Klima. So spielt etwa der südwestliche Pazifik eine zentrale Rolle für das Wetterphänomen El Niño. Erwärmt sich die Meeresoberfläche dort zu stark, wird eine Kette von Prozessen in Gang gesetzt, die dann zum Beispiel zu starken Niederschlägen an der Westküste Südamerikas und zu Trockenheit in Indonesien und Papua-Neuguinea führt. Die langfristige Temperaturentwicklung im Südwestpazifik zu verstehen, ist für die Wissenschaft daher von großem Interesse.

Eine Methusalem-Koralle als Zeitzeuge

Um die aktuellen Temperaturentwicklungen in einen größeren Kontext einordnen zu können, haben Forschende um Juan D’Olivo von der Nationalen Autonomen Universität Mexiko nun auf ein ganz besonderes Klimaarchiv zurückgegriffen: auf eine uralte Honigwabenkoralle (Diploastrea heliopora) vor der Küste des Fidschi-Archipels. Korallen dieses Typs wachsen zwar nur drei bis sechs Millimeter pro Jahr, können aber enorme Lebensspannen erreichen – im Falle des Fidschi-Exemplars stolze 627 Jahre. Und all das, was die Koralle in dieser langen Zeit erlebt hat, ist im Inneren ihres riesigen, kuppelförmigen Kalkskeletts abgespeichert. Zu ihren „Erinnerungen“ zählen auch die Oberflächentemperaturen, die in den einzelnen Jahren ihrer Existenz herrschten.

Um die Entwicklung dieser Temperaturen im Verlauf der vergangenen Jahrhunderte zu rekonstruieren, extrahierten D’Olivo und sein Team einen über zwei Meter langen Bohrkern aus dem Korallenskelett und analysierten in jeder Jahresschicht das Verhältnis von Strontium zu Kalzium. Mehr Kalzium als Strontium deutet auf wärmere Wassertemperaturen hin, mehr Strontium als Kalzium auf kühlere. Indem das Team die gewonnenen Temperaturdaten um wissenschaftliche Messungen der vergangenen Jahrzehnte ergänzte, konnte es das Klimaarchiv der Koralle einerseits auf eine Spanne von 653 Jahren strecken und es andererseits auf den gesamten Südwestpazifik ausweiten.

Aktuelle Erwärmung ist beispiellos

Wie die Messungen ergaben, ist die aktuelle Meerestemperatur auf dem Fidschi-Archipel die höchste der vergangenen 653 Jahre. Zwar gab es auch zwischen 1370 und 1553 schon einmal eine nennenswerte Warmzeit, in der das Meer um Fidschi fast so heiß war wie heute, doch diese ist trotzdem nicht mit den aktuellen Entwicklungen vergleichbar, wie D’Olivo und seine Kollegen berichten. „Die Erwärmung des Pazifiks im vergangenen Jahrhundert, die weitgehend auf die vom Menschen verursachte globale Erwärmung zurückgeführt wird, stellt eine deutliche Abweichung von der natürlichen Variabilität früherer Jahrhunderte dar“, so das Team.

„Wenn einige Teile des Pazifiks früher wärmer waren, erlebten andere gleichzeitig ein oder zwei kühlere Jahrzehnte, und umgekehrt, doch dieses Verhältnis bricht nun auf. Die Erwärmung hat sich im gesamten tropischen und subtropischen Pazifik zunehmend synchronisiert“, erklären die Forschenden. In Zukunft könnte diese ganzheitliche, beispiellose Erwärmung des Pazifiks nie dagewesene Veränderungen im Klimasystem bewirken. D’Olivo und seine Kollegen warnen zum Beispiel vor extremen Dürren und vermehrtem Starkregen in Pazifik-Anrainerstaaten. Auch in Europa könnte sich der erwärmende Südwestpazifik bemerkbar machen, allerdings deutlich milder: zum Beispiel in Form eines feuchteren Winterbeginns und kälteren Winterendes.

Quelle: Johannes Gutenberg-Universität Mainz; Fachartikel: Science Advances, doi: 10.1126/sciadv.ado5107

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