Die zukunft des klimas vorhersagen

Als europäisches wissenschaftliches Projekt hat Beyond EPICA ein großes Engagement gegenüber den Forschern und der Gesellschaft: Das Ziel, das wissenschaftliche Wissen über das Klima der Vergangenheit zu verbessern. Durch das Erreichen des ältesten jemals in der Antarktis entnommenen Eises im Gebiet von Little Dome C gewinnt das Projekt Beyond EPICA Informationen, die helfen werden ungelöste Fragen zu beantworten.

Tatsächlich beginnt jedes wissenschaftliche Projekt mit Fragen und Unsicherheiten: Das Nichtwissen entfacht die wissenschaftliche Leidenschaft, um Antworten zu finden.

Entdecken Sie die “Beyond EPICA-Fragen” mit uns!

1) Was geschah vor 800.000 Jahren?

Beyond EPICA beerbt ein Projekt aus den 90er Jahren: Das EPICA-Bohrprojekt.
EPICA zielte darauf ab, die längste und unveränderte Chronik der Umweltveränderungen im antarktischen Eisschild zu erhalten: Einen Eiskern. Dieser Eiskern wurde entnommen und analysiert, um die klimatische Variabilität durch verschiedene glaziale und interglaziale Zyklen zu charakterisieren, um potenzielle Klimatreiber und deren Beziehung zu Ereignissen in anderen Regionen der Welt zu untersuchen. Tatsächlich istder große antarktische Eisschild eine wichtige Quelle für Informationen über vergangene Klimaveränderungen und die damit verbundene Zusammensetzung der Atmosphäre.

Zehn Jahre haben Forscher und Techniker in der Antarktis gearbeitet, ganz in der Nähe des aktuellen Beyond EPICA Standorts. Das Ziel war es, zwei identische Eiskerne aus der Antarktis zu bergen, die die unteren Schichten des antarktischen Eisschilds erreichen. Das Team hat erfolgreich Eiskerne bis zu einer Tiefe von 3270,2 m geborgen und damit das älteste jemals gebohrte Eis “erobert”: Das Alter wird mit 800.000 Jahren geschätzt. Dies ist ein Rekord.

Die Analyse und der Vergleich mit Sedimentkernen, die längere Zeiträume abdecken, aber eine geringere zeitliche Auflösung haben, haben viele neue Informationen über die letzten 800.000 Jahre in Bezug auf das Klima geliefert: Wir wissen, dass die Erde einen drastischen Wandel in der Zyklizität der kalten und warmen Perioden erlebt hat. Irgendwann zwischen 1,2 Millionen und 800.000 Jahren hat sich die Zyklizität von 40.000 Jahren auf 100.000 Jahre geändert: Die kalten Perioden wurden viel länger und erreichten viel niedrigere Temperaturen als zuvor. Dies wird als die Mittpleistozäne Transition bezeichnet.
Die Gründe für diesen Wandel in der Zyklizität sind noch unbekannt: Jetzt möchte das Projekt Beyond EPICA das alte Klima vor 1,5 Millionen Jahren vertiefen, um neue Informationen zu sammeln und die Ursachen dieses Klimawandels zu identifizieren.

2) Wie waren die klimatischen Bedingungen, als sich die Zyklizität von 40.000 auf 100.000 Jahre änderte?

Wir wissen, dass das Pleistozän, die geologische Periode, in der die Mittpleistozäne Transition stattfand, eine turbulente Zeit mit bedeutenden Klimaveränderungen war. Der erste Teil dieser Ära wurde von einer spezifischen Zyklizität in der Abfolge von kalten Perioden unterbrochen von warmen Perioden beherrscht: Die Eiszeiten und Interglaziale wechselten sich mit einer ziemlich präzisen Zyklizität ab, nämlich alle 40.000 Jahre. Während der Perioden maximaler Ausdehnung waren über 30 Prozent der kontinentalen Gebiete von Eis bedeckt, das sich auch über Meere und Ozeane erstreckte. Aber die Forschung an ozeanischen Sedimentkernen zeigt uns, dass dieses sehr regelmäßige Muster an einem bestimmten Punkt unterbrochen wurde, als diese Regelmäßigkeit plötzlich und dramatisch änderte.

Ein genaues klimatisches Bild der Bedingungen, Veränderungen und Mechanismen zu haben, kann es den Wissenschaftlern ermöglichen ein besseres Verständnis der klimatischen Prozesse zu erlangen, die während der Mittpleistozänen Transition auftraten.

Unter den Gebieten von Dome C, und genauer gesagt unter dem für dieses Projekt ausgewählten Standort Little Dome C, deckt der Eisschild mehrere glaziale Zyklen ab: Dies wird uns eine präzise, zeitlich geordnete und kontinuierliche Beschreibung der atmosphärischen und Temperaturbedingungen geben, die auftraten. All diese Informationen werden es der wissenschaftlichen Gemeinschaft ermöglichen, die Prozesse großer Klimaveränderungen zu vergleichen und ein allgemeineres Bild der klimatischen Prozesse der letzten 1,5 Millionen Jahre zu erhalten.

Die Analyse der Eiskerne ist tatsächlich das mächtigste Werkzeug, das wir haben, um zu bestimmen, wie sich das Klima in der Vergangenheit verändert hat, und vor allem, um dies mit Veränderungen in der Zusammensetzung der Atmosphäre zu korrelieren.

Insbesondere werden wir uns auf die Konzentrationen der wichtigsten Treibhausgase konzentrieren: Kohlendioxid (CO2), Methan (CH4) und Distickstoffmonoxid (N2O) in der Atmosphäre der Vergangenheit, um ihre Rolle im Klimawandel besser zu verstehen.

Es wird ebenso wichtig sein, das Protokoll der chemischen Komponenten in der vergangenen Atmosphäre zu rekonstruieren: Aerosole und wasserlösliche Gase sowie die Zusammensetzung der in den Blasen im Eis eingeschlossenen atmosphärischen Gase.

Neue Beweise für die Beziehung zwischen dem Kohlenstoffkreislauf und dem Klima über einen längeren Zeitraum werden es uns ermöglichen, nützliche Informationen für diejenigen zu entwickeln, die an den Bewertungen zukünftiger Klimaveränderungen (IPCC) arbeiten, und zukünftige Studien zur Klimamodellierung und insbesondere zur Antarktis zu leiten.

3) Was wird in Zukunft passieren?

Das Projekt Beyond EPICA betrifft nicht nur die Vergangenheit, sondern blickt in die Zukunft. Das Projekt möchte dazu beitragen, die Forschungsfrage zu beantworten, wie das globale Klima wahrscheinlich auf den Anstieg der Treibhausgasemissionen infolge menschlicher Aktivitäten reagieren wird.

Aber um “Vorhersagen” über die Zukunft zu treffen, ist es notwendig zu bestimmen, wie das globale Klima auf die Veränderungen der Treibhausgaskonzentrationen in der tiefen Vergangenheit reagiert hat: Ein tiefer Blick in die Vergangenheit führt dazu, in die Zukunft zu blicken, da das Studium des vergangenen Klimas unserer Erde eng mit dem Studium des zukünftigen Klimas verbunden ist. Zu wissen, welche Mechanismen die klimatischen Veränderungen in der Vergangenheit angetrieben haben, hilft uns, zuverlässige Modelle zu entwickeln, um zukünftige Klimaveränderungen vorherzusagen.

Heute gibt es eine erhebliche Besorgnis über die Emissionen: Es ist bewiesen, dass Kohlendioxid und andere Treibhausgase einen signifikanten Anstieg der globalen Temperaturen bis zur Mitte des nächsten Jahrhunderts verursachen können, und es besteht kaum ein Zweifel daran, dass es eine enge Beziehung zwischen den atmosphärischen Treibhausgaskonzentrationen und der globalen Temperatur gibt. Das Ausmaß und die Geschwindigkeit der Veränderung ist noch ungewiss. Auch die regionale Verteilung muss noch erforscht werden: aDie wissenschaftliche Gemeinschaft kann sich auf frühere Studien von Eiskernen in Zentralgrönland und Vostok, Antarktis, berufen. Allerdings müssen die bisherigen Ergebnisse validiert werden.

Die aus den Kernen gewonnenen Informationen werden auch einzigartige Beweise für die Rolle der verschiedenen Elemente in der Klimagleichung liefern, einschließlich der Antriebsfaktoren (Treibhausgase usw.), der klimatischen Variabilität und der langfristigen Wechselwirkungen zwischen Klima und Eisschild.

Mit Beyond EPICA wollen wir den ersten hochauflösenden Aufzeichnung des Klimas über 1,5 Millionen Jahre erhalten und die neue Aufzeichnung nutzen, um die Ursache der MPT und die langfristigen Rückkopplungen des Kohlenstoff-Klima-Zyklus zu bestimmen: Die Erweiterung des Rekords über vergangene Klimaveränderungen wird uns die Möglichkeit geben, die Vergangenheit zu verstehen und eine Gelegenheit, die Projektionen zu verbessern und das zukünftige Klima vorherzusagen, insbesondere um die Auswirkungen anthropogener Effekte zu bewerten.

Außerdem wird ein Teil des entnommenen Eiskerns in der Antarktis aufbewahrt: Zukünftige Generationen von Wissenschaftlern werden in der Lage sein, dieses einzigartige wissenschaftliche Archiv mit präziseren und neueren Techniken und einem besser abgestimmten wissenschaftlichen Hintergrund zu analysieren als wir heute.