In de afgelopen miljoen jaar, de wind op grote hoogte van de zuidwestelijke windgordel, die bijna de halve aardbol omspant, gedroeg zich niet zo uniform over de zuidelijke Stille Oceaan als eerder werd aangenomen. In plaats daarvan, ze varieerden cyclisch over perioden van ca. 21, 000 jaar.

Een nieuwe studie heeft nu de nauwe banden bevestigd tussen het klimaat van de middelste en hoge breedtegraden en dat van de tropen in de Stille Zuidzee, wat gevolgen heeft voor het koolstofbudget van de Stille Zuidzee en de stabiliteit van de West-Antarctische ijskap. De studie werd voorbereid door Dr. Frank Lamy, een geowetenschapper aan het Alfred Wegener Instituut, Helmholtz Centrum voor Polair en Marien Onderzoek, samen met onderzoekers uit Chili, Nederland, de VS en Duitsland, en is zojuist uitgebracht in de Proceedings van de National Academy of Sciences van de Verenigde Staten van Amerika ( PNAS ).

Veranderingen in de zuidwestelijke windgordel (SWW) hebben fundamentele effecten op de intensiteit en positie van de Antarctische Circumpolaire Stroom, dat is 's werelds grootste oceaanstroom en vormt wereldwijd de oceaancirculatie. In dit verband, een belangrijke factor is de windgedreven opwelling van CO ₂ -rijke diepwatermassa's, die, vanwege hun relatieve warmte, beïnvloedt zowel de stabiliteit van de West-Antarctische ijskap als het koolstofbudget van de Zuidelijke Oceaan.

Op basis van sedimentkernen, het team van onderzoekers onderzocht door neerslag veroorzaakte veranderingen in sedimentinvoer in de Stille Oceaan voor de kust van Chili. Het beoordelen van de afgelopen 1 miljoen jaar, ze identificeerden zogenaamde precessiecycli:veranderingen veroorzaakt door natuurlijke variaties in de baanparameters van de aarde; in dit geval, cyclische veranderingen in de rotatie van zijn as die ongeveer elke 21 plaatsvonden, 000 jaar. Veranderingen in deze en andere orbitale cycli worden over het algemeen beschouwd als een belangrijke oorzaak van de afwisseling tussen verlengde glacialen en interglacialen in de afgelopen miljoen jaar.

"In het begin was het moeilijk uit te leggen waarom de veranderingen in de samenstelling van continentale sedimenten tot aan de zuidelijke rand van de Atacama-woestijn in het noorden van Chili duidden op uitgesproken neerslagvariaties over de 21, 000 jaar, maar minder uitgesproken variaties gedurende de langere termijn cycli van interglacialen en glacialen, " herinnert sedimentoloog Helge Arz (Leibniz Instituut voor Oostzeeonderzoek Warnemuende).

De aard van het fenomeen werd uiteindelijk ontcijferd met behulp van de Amerikaanse klimaatmodelleur John Chiang (University of California, Berkeley):"Onze klimaatmodellen laten zien dat de neerslagveranderingen die in de sedimentkernen zijn geregistreerd, verband houden met de configuratie van winden op grote hoogte boven de subtropische Stille Oceaan. de verdeling van de hooggelegen wind verandert in een noordelijke, subtropische tak, een middelste tak, en een subpolaire tak in de loop van de 21, 000-jarige cyclus."

"De studie levert het eerste bewijs van langetermijnveranderingen in de hooggelegen winden van de zuidwestelijke windgordel boven de Stille Zuidzee, " legt Dr. Frank Lamy uit. "Onze bevindingen wijzen op nauwere atmosferische banden tussen de tropen en de middelhoge tot hoge breedtegraden dan in andere sectoren van het zuidelijk halfrond, met gevolgen voor de wereldwijde omslaande circulatie en de opslag van atmosferische CO ₂ in de oceaan."

De bevindingen van het team zijn ook belangrijk voor het begrijpen van de huidige en vooral toekomstige grootschalige klimaatmechanismen op het relatief weinig onderzochte zuidelijk halfrond. Een cruciaal aspect is de koppeling van de tropische Stille Oceaan met de bron van het wereldwijde klimaatfenomeen El Niño Southern Oscillation (ENSO) en de West-Antarctische wateren. De gegevens tonen aan dat de hoge gevoeligheid van de West-Antarctische ijskap voor ENSO in de Pacifische sector, die kunnen worden gezien in satellietwaarnemingen van de afgelopen decennia, is hoogstwaarschijnlijk ook significant over veel langere tijdschalen.

"Een verandering in de wind op grote hoogte boven de Stille Zuidzee als reactie op de verhoogde frequentie en intensiteit van El Niño-gebeurtenissen die volgens veel klimaatmodellen de stabiliteit van de West-Antarctische ijskap zou verminderen, terwijl het ook een negatieve invloed heeft op de CO ₂ opslag in de Stille Zuidzee, " zegt Lamy, de bevindingen in perspectief te plaatsen.