De sterkste oceaanstroom van de aarde, die rond Antarctica circuleert, speelt een grote rol bij het bepalen van het warmtetransport, zout en voedingsstoffen in de oceaan. Een internationaal onderzoeksteam onder leiding van het Alfred Wegener Instituut heeft nu sedimentmonsters uit de Drake Passage geëvalueerd. Hun bevindingen:tijdens de laatste interglaciale periode, het water stroomde sneller dan het nu doet. Dit kan een blauwdruk zijn voor de toekomst en wereldwijde gevolgen hebben. Bijvoorbeeld, het vermogen van de Zuidelijke Oceaan om CO . op te nemen ₂ zou kunnen afnemen, wat op zijn beurt de klimaatverandering zou versterken. De studie is nu gepubliceerd in het tijdschrift Natuurcommunicatie .

De Antarctische Circumpolaire Stroom (ACC) is de sterkste oceaanstroom ter wereld. Aangezien er geen landmassa's zijn die de weg blokkeren, de West Wind Drift drijft het water ongehinderd met de klok mee naar het oosten rond Antarctica. Als resultaat, een gigantische ringvormige stroom vormt, de Stille Oceaan met elkaar verbinden, Atlantische en Indische Oceaan in het zuiden. De ACC is het centrale distributiepunt in de wereldwijde oceaancirculatie - ook bekend als de 'wereldwijde transportband' - en beïnvloedt als zodanig het oceaanwarmtetransport en de cycli van mariene materiaal rond de planeet. Grote wijzigingen in het ACC hebben dan ook mondiale gevolgen.

"Hoewel de ACC een belangrijke rol speelt in het klimaat van morgen, ons begrip van zijn gedrag is nog steeds uiterst beperkt, " zegt dr. Shuzhuang Wu, een onderzoeker bij de afdeling Mariene Geowetenschappen van het Alfred Wegener Instituut, Helmholtz Center for Polar and Marine Research (AWI) en eerste auteur van de studie uitgebracht in Natuurcommunicatie . "Om de gerelateerde onzekerheden in de klimaatmodellen weg te nemen en toekomstige voorspellingen te verbeteren, we hebben dringend paleo-gegevens nodig, waarmee we de omstandigheden en het gedrag van de ACC in het verleden kunnen reconstrueren."

De enige vernauwing op de cirkelvormige route van de ACC is de Drake Passage tussen de zuidpunt van Zuid-Amerika en de noordpunt van het Antarctisch Schiereiland. Hier, niet minder dan 150 miljoen kubieke meter oceaanwater per seconde banen zich een weg door de Passage - meer dan 150 keer de hoeveelheid water die in alle rivieren van de aarde stroomt. Dit knelpunt is een ideale plek om veranderingen in de totale stroom waar te nemen. Overeenkomstig, in 2016, AWI-onderzoekers reisden naar de Drake Passage aan boord van de onderzoeksijsbreker Polarstern om de sedimentafzettingen van de afgelopen millennia te onderzoeken. "De bodemstroming is hier zo sterk dat op veel plaatsen het sediment gewoon wegspoelt, " legt de leider van de expeditie en co-auteur van de studie uit, Dr. Frank Lamy. "Hoe dan ook, met behulp van de Polarstern sediment echolood, we waren in staat om de zakken van sediment te detecteren en monsters te verzamelen, inclusief een kern vanaf een diepte van 3, 100 meter, lengte van meer dan 14 meter. Dit was een belangrijke prestatie, sinds de laatste vergelijkbare kernen van de Drake Passage dateren uit de jaren zestig."

De sedimenten uit de nieuwe kern verzamelden zich in de afgelopen 140, 000 jaar. Als zodanig, ze bestrijken een hele glaciaal-interglaciale cyclus, en bevatten informatie uit de laatste ijstijd, die begon 115, 000 jaar geleden en eindigde 11, 700 jaar geleden, evenals uit de voorgaande Eemien interglaciale periode, die begon 126, 000 jaar geleden.

Door de deeltjesgrootte in de afgezette sedimenten te analyseren, het onderzoeksteam kon de stroomsnelheid en het watervolume dat door de ACC in de Drake Passage werd vervoerd, reconstrueren. Op basis van het hoge percentage kleine deeltjes op het hoogtepunt van de laatste ijstijd, de onderzoekers berekenden dat de snelheid lager was in vergelijking met vandaag, en er was een aanzienlijk kleinere hoeveelheid water. Dit kwam door de zwakkere westenwinden en het grotere zee-ijs in de Passage. Dit betekent dat tijdens de ijstijd, de hoofdbestuurder van de ACC blies zwakker, en het gebied van blootgesteld water was kleiner. In tegenstelling tot, de extreem grote deeltjes ter hoogte van de interglaciale periode duidden op een hoge stroomsnelheid en een stroomsnelheid die 10-15 procent hoger was dan vandaag.

"Op het hoogtepunt van de laatste interglaciale periode van 115, 000 tot 130, 000 jaar voor vandaag, de wereldtemperatuur was gemiddeld 1,5 tot 2 graden Celsius warmer dan nu. Overeenkomstig, de Circumpolaire Stroom zou kunnen versnellen naarmate de opwarming van de aarde vordert, ', zegt Lamy. 'Dat zou verstrekkende gevolgen hebben voor het klimaat. Aan de ene kant, de ACC vormt andere oceaanstromingen zoals de Golfstroom, dat op zijn beurt een rol speelt bij het bepalen van het weer in Noordwest-Europa. Op de andere, de oceanen absorberen ruwweg een derde van de overtollige CO ₂ uit de atmosfeer. Echter, een snellere ACC zou het transport van CO . bevorderen ₂ -rijk diep water naar de oppervlakte. Overeenkomstig, het vermogen van de oceaan om atmosferische CO . te absorberen ₂ aanzienlijk kunnen dalen, en de concentratie in de lucht zou sneller kunnen stijgen. Op de lange termijn, grote delen van de Zuidelijke Oceaan kunnen zelfs CO .-bronnen worden ₂ ."