Rekonstruktion des Verlaufs der Wasseroberflächentemperatur in der Karibik
Es ist bekannt, dass der Atlantik das Klima in Europa maßgeblich beeinflusst. Um zukünftige klimatische Bedingungen verstehen und vorhersagen zu können, sind genaue Kenntnisse der früheren Bedingungen auf der Erde sowie in ihrer Atmosphäre und den Ozeanen nötig. Während des PACLIVA-Projekts wurde versucht, Aufzeichnungen der Wasseroberflächentemperatur in der Karibik zu ergänzen, die über 8.000 Jahre vor heutiger Zeit (BP, Before Present) in die Vergangenheit zurückreichen. Klimaforscher des Department of Earth Sciences an der Universität Göteburg in Schweden haben eine Reihe von Sedimentkernen untersucht, die in dieser Region gewonnen wurden. Globigerinoides sacculifer, eine Spezies der planktonischen Foraminiferen, wurden verwendet, um Daten zur radiometrischen Datierung aus Puerto Rico, von den Virgin Islands und aus anderen Orten zu sammeln. Der nächste Schritt umfasste die Ermittlung der Wasseroberflächentemperatur aus den relativen Konzentrationen der planktonischen Foraminiferen, die an verschiedenen Stellen der Sedimentkerne gefunden wurden. Die jeweilige Stelle im Sedimentkern entspricht dabei den entsprechenden Zeitabschnitten in der Vergangenheit. Künstliche neuronale Netze (KNN), die mit GLAMAP-Daten (Glacial Atlantic Ocean Mapping) trainiert und mit COADS-Daten (Comprehensive Ocean Atmosphere Data Set) validiert wurden, waren bei diesem Prozess behilflich. Statistische Indikatoren wie der mittlere quadratische Vorhersagefehler (RMSEP, Root Mean Square Error of Prediction) wiesen auf eine viel höhere Genauigkeit (in der Größenordnung von einem halben Grad Celsius) als bei anderen Methoden hin. Die schwedischen Wissenschaftler rekonstruierten anschließend den Verlauf der Wasseroberflächentemperatur für die Zeiträume von 0 bis 2.000 und von 6.000 bis 8.000 BP. Sie entdeckten, dass in vergangenen Wärmeperioden und speziell in den Kälteperioden die Wasseroberflächentemperatur in der Regel unter den Werten liegt, die heute gemessen werden können. Die Auswirkungen der Kleinen Eiszeit waren allerdings weniger deutlich als erwartet. Die künstlihen neuronalen Netze konnte steile Abfälle der Wasseroberflächentemperatur, die mit der gut dokumentierten Aktivität der Sonnenflecken übereinstimmen, erfolgreich reproduzieren. Das Sonnenmaxima in der Periode zwischen 6.000 und 8.000 BP erwärmte die Karibik allerdings nicht so stark wie andere Regionen. Diese Ergebnisse werden dabei behilflich sein, die Klimaforschung, die sich auf die Rolle des Atlantiks konzentriert, voranzutreiben.