IODP-Expedition enthüllt die Geschichte des indischen Monsuns

10. Dezember 2015, von CEN Universität Hamburg

Foto: UHH/CEN

Drei CEN-Forscher vom Institut für Geologie waren an der Expedition beteiligt (v.l.n.r.): Jesus Reolid, Christian Betzler und Thomas Lüdmann vor dem Forschungsschiff Joides Resolution in Colombo, Sri Lanka

Die Expedition 359 des International Ocean Discovery Program (IODP) ist vor einigen Tagen aus der Inner Sea der Malediven zurückgekehrt. Dort haben die Forscher dem Meeresboden über 3000 Meter an Bohrkernen entnommen. Diese Kerne bergen die Millionen Jahre alte Geschichte des Monsuns und der globalen Ozeanströmungen.

Der Monsun ist einer der dramatischsten periodisch wiederkehrenden Wetterereignisse auf der Erde. Über eine Milliarde Menschen sind jedes Jahr von ihm betroffen. Der Monsun bringt der Landwirtschaft den nötigen Niederschlag, Seefahrer kennen den Monsun wegen seiner starken Winde, die sich zweimal im Jahr um 180 Grad drehen.

Bislang war wenig darüber bekannt, seit wann es den Monsun gibt, wie er sich über die Jahre verändert hat und welche Variabilität daher in der Zukunft auftreten könnte. Lange Zeit haben Forscher versucht, die Geschichte des Monsuns über Niederschlagsindikatoren und Abflussdaten zu verstehen. Mit der Entnahme von Proben aus dem Meeresboden hat ein internationales Forscherteam – mit Beteiligung des Forschungszentrums CEN der Uni Hamburg – nun einen neuen Ansatz gewählt. Obwohl die Malediven bereits als erstklassiger Standort gelten, um das Wachstum von Korallenriffen zu untersuchen, hat die Expedition an Bord des Forschungsschiffes JOIDES Resolution erstmals Bohrkerne aus den Sedimenten tief unter dem Meeresboden der Inner Sea der Malediven entnommen.

Warum gerade dort? Monsunwinde treiben das Meerwasser durch die Malediven. Diese Strömungen sind wie Flüsse im Ozean und transportieren große Mengen an Schwebstoffen. Innerhalb der Inselkette der Malediven verlieren die Strömungen an Kraft und die Schwebstoffe lagern sich wie in einer überdimensionalen Sedimentfalle ab. In diesen Ablagerungen sind der Klimawandel und die Geschichte des Monsuns der letzten zwölf Millionen Jahre festgehalten. In den Sedimenten verbergen sich außerdem versunkene Riffe, die in der Inner Sea wuchsen, bevor der Monsun sie unter sich begrub.

Globale Abkühlung ging der Enstehung des Monsuns voraus

"Wir haben mit den Sedimentproben nun den physischen Nachweis des Monsuns erbracht und kennen zudem den genauen Zeitpunkt, seit wann es das moderne Muster des Monsuns gibt. Wir haben auch gezeigt, was das Einsetzen des Monsuns für die Korallenriffe der Malediven bedeutete“, sagt Christian Betzler vom CEN, einer der Leiter der Expedition. „Die wissenschaftlichen Ergebnisse dieser Expedition werden uns Antworten auf viele fundamentale Fragen zum Monsun und zum Klima generell geben“.

Das Team aus dreißig Wissenschaftlern aus fünfzehn Ländern hat eine Periode der globalen Abkühlung nachgewiesen, die der Entstehung des Monsuns vorausging. Die Abkühlung führte dazu, dass sich der westantarktische Eisschild ausdehnte und der globale Meeresspiegel sank. Viele Riffe der Malediven wurden freigelegt. Während dieser Periode der globalen Abkühlung entwickelte sich der Monsun und Strömungen drangen ins Innere der Malediven vor. Die Sedimente der Meeresströmungen begruben etliche Riffe unter sich. Die Strömungen verursachten auch lokale, nährstoffreiche Auftriebsgebiete, welche die Riffe zusätzlich belasteten. An drei der acht Bohrstellen wurden untergegangene Riffe gefunden.

“Nicht nur die nährstoffreichen Auftriebe schadeten den Riffen, auch die Stärke der Strömungen, die über die Riffe und deren Flanken hinwegfegten, zerstörten die Korallen und die Struktur der Riffe“, erklärt der zweite Expeditions-Leiter Gregor Eberli von der Universität Miami.

Die Wissenschaftler an Bord des Forschungsschiffes waren überrascht zu entdecken, dass sich die Strömungsmuster viele Male änderten, was auf einen Wechsel der Monsun-Muster hinweist. Diese Wechsel wurden sehr wahrscheinlich durch wiederkehrende Veränderungen der Parameter der Umlaufbahn der Erde um die Sonne verursacht.
Die Forscher freuen sich nun darauf, durch die Analyse der vielen Sedimentproben die Details der Entwicklungsgeschichte des indischen Monsuns herauszuarbeiten, der heute von großer Bedeutung für das Leben vieler Menschen in Asien und Indien ist.

Das International Ocean Discovery Program (IODP) ist eine internationale Forschungszusammenarbeit die Meeresexpeditionen koordiniert, um die Erdgeschichte anhand von Sedimenten und Gesteinen unterhalb des Meeresbodens zu untersuchen. Der JOIDES Resolution Science Operator betreibt das wissenschaftliche Bohrschiff JOIDES Resolution im Auftrag der National Science Foundation der Vereinigten Staaten.

Weitere Information
Zur IODP Expedition 359: Maldives Monsoon and Sea Level