Studie zeigt hohe Effizienz der Ozeanwärmespeicherung während der letzten Eisschmelze

Der Ozean, einer der größten Wärmespeicher im Klimasystem, absorbiert mehr als 90 % der überschüssigen Energie aus der anhaltenden anthropogenen Erwärmung. Im letzten Jahrhundert kam es in den oberen 500 m zu der deutlichsten Erwärmung des Ozeans, wobei die Erwärmung in der Tiefsee relativ gering ausfiel, was einer niedrigen Wärmespeichereffizienz des Ozeans von etwa 0,1 entspricht.

Paläozeanographische Beobachtungen legen jedoch nahe, dass die Erwärmung der Tiefsee über lange Zeiträume mit der Erwärmung der Oberfläche vergleichbar oder sogar größer sein kann, wobei die Effizienz der Ozeanwärmespeicherung während der letzten Enteisung etwa zehnmal höher war als ihr aktueller Wert . Dies wirft die Frage auf: Welche Mechanismen sind für die Wärmeabsorption/-speicherung im Ozean verantwortlich und wie effektiv könnten sie sein?

Kürzlich veröffentlicht in Wissenschaftliche FortschritteEine gemeinsame Studie eines internationalen Teams chinesischer und amerikanischer Wissenschaftler hat Einblick in dieses Problem gegeben. Durch die Kombination modernster Abschmelzungssimulationen und Proxy-basierter Rekonstruktionen lösten sie die dreidimensionale Änderung der Ozeantemperatur während der Abschmelzung und stellten fest, dass die Effizienz der Ozeanwärmespeicherung während der Abschmelzung durch starke Erwärmung deutlich auf ≥1 gesteigert wird Gewässer mittlerer Tiefe als Reaktion auf die Abschmelzung.

„Unsere Simulationen und Proxy-Rekonstruktionen zeigen, dass die dreidimensionale Erwärmung der Ozeane während der letzten Eisschmelze stark ungleichmäßig war, wobei die stärkste Erwärmung in mittleren Tiefen auftrat, was im krassen Gegensatz zu zeitgenössischen Beobachtungen steht“, sagte Dr. Chenyu Zhu vom Institute of Atmospheric Sciences of the Chinese Academy of Sciences, Co-Erstautor der Studie.

Mithilfe von Sensitivitätsexperimenten ergab die Studie, dass eine erhebliche Erwärmung des Mittelwassers mit einer Oberflächenerwärmung in mittleren bis subpolaren Breiten durch Belüftung als Reaktion auf Treibhausgase und Eisschildantrieb verbunden sein kann und durch die mit dem Schmelzwasserantrieb verbundene Änderung der Ozeanzirkulation erheblich verstärkt wird .

„Die einzigartige Ozeanerwärmungsstruktur ermöglicht eine hohe Effizienz der Ozeanwärmespeicherung. Insbesondere löst es das Paradox auf, das die herkömmliche Ansicht nahelegt, dass die Erwärmung an Tiefwasserbildungsstellen stattgefunden hat, die weiterhin von Meereis bedeckt waren“, sagte Professor Zhengyu Liu von der State University of Ohio, einer der korrespondierenden Autoren der Studie.

„Diese Ergebnisse haben interessante Implikationen. Wenn beispielsweise eine starke Oberflächenerwärmung und eine starke Belüftung zusammentreffen, wie in unseren Simulationen, dann wird der Ozean mehr Wärme aus der Atmosphäre absorbieren, was möglicherweise die Geschwindigkeit der atmosphärischen Erwärmung verlangsamt“, sagte Professor Peter U. Clark von der Oregon State University. ein weiterer korrespondierender Autor der Studie.

Die Studie unterstreicht die wichtige Rolle der Oberflächenerwärmungsmuster und der veränderten Ozeanzirkulation bei der langfristigen Veränderung der Wärmespeicherung der Ozeane und legt nahe, dass „der Ozean als viel wichtigeres Energiereservoir im Klimasystem dienen könnte, als aktuelle Beobachtungen vermuten lassen.“