Korallenatolle zeigen Geburtsstunde des Indischen Monsuns

15. Dezember 2016, von CEN Universität Hamburg

Foto: UHH/CEN

Prof. Dr. Christian Betzler ist Geologe am Centrum für Erdsystemforschung und Nachhaltigkeit der Universität Hamburg und ab 2017 wissenschaftlicher Leiter der Leitstelle Deutsche Forschungsschiffe.

Neues aus der Klimaforschung: Einmal im Monat berichten Klimaforscher im Hamburger Abendblatt über aktuelle Erkenntnisse. Prof. Dr. Christian Betzler ist Geologe und ab 2017 wissenschaftlicher Leiter der Leitstelle Deutsche Forschungsschiffe, er erforscht die Entstehung des Monsuns anhand von Korallenatollen.

Malediven – die meisten denken an helle Sandstrände, kristallklares Wasser und Palmen. Doch die wenigsten wissen, dass die flachen Koralleninseln nur die Spitzen eines 3.000 Meter in die Tiefe reichenden Massivs aus Kalksedimenten sind. In diesen Schichten liegen viele Informationen über die Erdentstehung verborgen, bisher kaum entschlüsselt. Zusammen mit meinen Kolleginnen und Kollegen vom Centrum für Erdsystemforschung und Nachhaltigkeit der Universität Hamburg habe ich dieses 50 Millionen Jahre alte Archiv untersucht und ausgelesen. Vor allem wollten wir herausfinden, wie sich die Höhe des Meeresspiegels im Indischen Ozean in der Vergangenheit veränderte, um daraus Rückschlüsse auf heutige Meeresspiegelschwankungen zu ziehen.

Im Rahmen unserer Untersuchungen haben wir mehrfach Expeditionen mit Forschungsschiffen zu den Malediven durchgeführt. Mit Bohrungen, Echolot und seismischen Messgeräten haben wir die geologischen Strukturen unter den Atollen bis in mehrere tausend Meter Tiefe erkundet. In den Bohrkernen und seismischen Aufzeichnungen konnten wir anhand der Schichtung relativ klar erkennen, wie sich Klima und Meeresspiegel verändert haben, und wie stark oder schwach die Meeresströmungen waren.

Plötzlich machten wir jedoch eine erstaunliche Entdeckung: In den Schichten, die vor 12,9 Millionen Jahren entstanden sind, konnten wir ungewöhnliche Ablagerungen erkennen. Bei der Analyse stellte sich heraus, dass es sich hier um Driftablagerungen handelte, die ausschließlich bei starken Strömungen im Ozean entstehen. Die Winde und damit auch die Meeresströmungen, hatten also zu diesem Zeitpunkt abrupt und massiv zugenommen. In dem damals noch flachen Meer trugen die Strömungen an einigen Stellen Sedimente ab und bildeten damit an anderen Stellen die charakteristischen Driftablagerungen. Was zeigten uns diese ungewöhnlichen Strukturen? Was zuerst nur eine Vermutung war, bestätigte sich durch weitere Untersuchungen: Wir hatten die Geburtsstunde des Indischen Monsunsystems entdeckt!

Doch wie kam es zu den starken Winden und dem plötzlichen Einsetzen des Monsuns? Ein wichtiger Faktor war der Himalaya, der zu dieser Zeit entstanden ist. Die Erdkruste hob sich und faltete sich auf. Erst dadurch änderten sich die Luftströmungen in der Atmosphäre so, dass sich das für den Monsun verantwortliche Windfeld aufbauen konnte. Doch als alleinige Erklärung reicht das nicht aus, dafür war die Zunahme des Windes zu plötzlich. Vielmehr identifizierten wir eine ganze Serie von Faktoren: So änderte sich das globale Klima zu dieser Zeit und es entstanden große Temperaturunterschiede zwischen den Polen und dem Äquator. Gleichzeitig schloss sich ein bis dahin bestehender Seeweg zwischen Indien und dem eurasischen Kontinent. Aus Ablagerungen von Wüstenstaub in den Bohrkernen konnten wir erkennen, dass dadurch das Klima über dem asiatischen Festland sehr trocken wurde und den Monsun weiter verstärkte.

Die weitere Analyse unserer Proben und Daten soll nun Aufschluss über die langfristige Entwicklung des Indischen Monsuns bringen. Denn vor allem der Monsunregen hat einen großen Einfluss auf Mensch und Natur. So hängt die Landwirtschaft in vielen Ländern entscheidend davon ab, dass der Regen weder zu stark noch zu schwach ausfällt. Erst wenn wir das System richtig verstehen, können auch solche kurzfristigen Änderungen genauer prognostiziert werden.

Kontakt Prof. Dr. Christian Betzler