Eine aktuelle Studie zeigt, dass eine Temperaturerhöhung von 7 bis maximal 14 Grad reichen könnte, was deutlich über den bisherigen Schätzungen des IPCC liegt. Diese Erkenntnisse basieren auf der Analyse von Sedimenten aus dem Pazifischen Ozean vor der Küste Kaliforniens und wurden in Nature Communications veröffentlicht.
Die Forscher verwendeten einen 45 Jahre alten Bohrkern, der vom Meeresboden des Pazifischen Ozeans gewonnen wurde. „Dieser Kern ist für die Forschung besonders wertvoll, da der Meeresboden an dieser Stelle seit Millionen von Jahren sauerstofffrei ist“, erklärte Professor Jaap Sinninghe Damsté von der Universität Utrecht. Diese Bedingungen verhindern den schnellen Abbau organischer Stoffe durch Mikroben, wodurch mehr Kohlenstoff erhalten bleibt. Dieses Material ermöglichte es, einzigartige Zeitreihen zu erstellen und die historische CO2-Konzentration sowie die Meerwassertemperaturen zu rekonstruieren.
Zur Bestimmung der historischen Temperaturen verwendeten die Forscher die vor 20 Jahren am NIOZ entwickelte TEX86-Methode. Diese Methode analysiert spezifische Substanzen in den Membranen von Archaeen, also Mikroorganismen, die ihre chemische Membranzusammensetzung in Abhängigkeit von der Wassertemperatur anpassen. Diese molekularen Fossilien erlauben Rückschlüsse auf die Temperaturen der vergangenen 15 Millionen Jahre.
Für die CO2-Bestimmung entwickelten die Forscher eine neue Methode, die auf der chemischen Zusammensetzung von Chlorophyll und Cholesterin basiert. Diese Substanzen, die in Algen vorkommen, ermöglichen es, die CO2-Konzentration im Meerwasser und somit indirekt in der Atmosphäre zu bestimmen. Die Analyse zeigte, dass die CO2-Konzentration vor 15 Millionen Jahren bei etwa 650 ppm lag und bis zur industriellen Revolution auf 280 ppm sank.
Die Untersuchung der CO2-Dopplung bietet im Studium vielfältige Einsatzmöglichkeiten. Studierende der Umweltwissenschaften und Geologie können anhand solcher Forschungsprojekte die langfristigen Auswirkungen von Treibhausgasen auf das Klima besser verstehen. Praktische Übungen und Seminare, die sich mit der Analyse von Sedimentkernen und der Anwendung von Methoden wie TEX86 befassen, vertiefen das Verständnis der Studierenden für paläoklimatische Rekonstruktionen und moderne Klimamodelle.
Auch in Abschlussarbeiten kann die Untersuchung der CO2-Dopplung eine zentrale Rolle spielen. So können Studierende beispielsweise die Methodik und Ergebnisse der vorgestellten Studie als Grundlage für eigene Forschungsprojekte nutzen. Sie könnten weitere Sedimentproben analysieren, um die historische CO2- und Temperaturentwicklung in anderen Regionen zu untersuchen. Zudem bietet die Auseinandersetzung mit modernen Analysemethoden wie der TEX86-Methode und der Verwendung von Chlorophyll und Cholesterin zur CO2-Bestimmung einen innovativen Ansatz für wissenschaftliche Arbeiten.
Die Ergebnisse der Studie zeigen, dass der Zusammenhang zwischen CO2-Konzentration und Temperaturanstieg stärker ist als bisher angenommen. Die durchschnittliche Temperatur vor 15 Millionen Jahren war etwa 4 Grad höher als heute und entsprach den extremen Szenarien des IPCC für das Jahr 2100. Professor Damsté betont die Bedeutung dieser Erkenntnisse: „Diese Forschung gibt uns einen klaren Hinweis darauf, dass die CO2-Konzentration wahrscheinlich einen stärkeren Einfluss auf die Temperatur hat, als wir derzeit annehmen.“
Literatur:
Royal Netherlands Institute for Sea Research. (2024, June 24). Carbon dioxide’s heavy stamp on temperature: Doubling CO2 may mean 7 to 14 degree increase. ScienceDaily. Retrieved June 25, 2024 from www.sciencedaily.com/releases/2024/06/240624125500.htm
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