Proxydaten

Aus Klimawandel
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Proxydaten sind indirekte Anzeiger für das Klima oder auch Klimazeugen. So können z.B. aus Eisbohrkernen, Baumringen, Pollen, Korallen, Sedimenten oder Isotopen Rückschlüsse auf das Klima vergangener Zeiten gezogen werden. Zu den Proxydaten gehören auch menschliche Aufzeichnungen über Ernteerträge oder von Extremereignissen.

1 Verschiedene Arten

1.1 Baumringe

Baumringe als Proxydaten

Der Querschnitt durch einen Baumstamm zeigt hellere und dunklere Ringe. Die hellen Ringe entstehen in der Wachstumsphase nach der winterlichen (oder durch Trockenheit bedingten) Ruhephase durch das sog. Frühholz, das relativ lockeres Gewebe aufweist. Die dunkleren Ringe repräsentieren das festere Spätholz, wobei die dunklere Farbe durch einen höheren Anteil von Lignin entsteht.

1.2 Eisbohrkerne

Eisbohrkerne werden aus Gletschern gewonnen und geben Auskunft über die Temperatur. Kleine Gletscher reagieren dabei schneller auf Temperaturänderungen als große, für kurzzeitige Extremereignisse ist dies dennoch zu träge. Gletscher geben also im Allgemeinen eher langzeitliche, klimatische Trends wieder.[1]

Rückschlüsse auf die Umweltbedingungen können einerseits über die dicke der abgelagerten Schichten geschlossen werden. In den nördlichen Breiten können sogar 90% des Gletscherwachstums durch die Sommertemperaturen erklärt werden.[1] Andererseits ist in den im Eis eingeschlossenen Luftbläschen die Luft vergangener Zeiten enthalten und kann auf verschiedene Sauerstoffisotope hin untersucht werden, deren Vorkommen mit der Temperatur zusammenhängt.[2]

In gleicher Weise kann zur Rekonstruktion der solaren Strahlung für bestimmte Zeitspannen das Vorkommen eines radioaktiven Isotops von Beryllium, 10Be, herangezogen werden, da ein enger Zusammenhang zwischen dem offenen Magnetfeld der Sonne und ihrer Strahlung besteht: Das Magnetfeld der Sonne beeinflusst die Intensität der galaktischen kosmischen Strahlung. Wenn diese in die Erdatmosphäre eindringt, reagiert sie mit Stickstoff und Sauerstoff zu 10Be, welches sich anschließend an Aerosolen anheftet. Innerhalb etwa eines Jahres lagern sich die Aerosole samt 10Be am Boden ab, sodass letzteres heute in Eis- oder Bodenbohrkernen nachgewiesen werden kann. Zwar bringt der unterschiedlich starke Transport in der Atmosphäre einige Unsicherheiten mit sich, diese sind jedoch vernachlässigbar klein.[3]

2 Datenrekonstruktion

Für die Zeit bis etwa 1850 n. Chr. sind keine Temperatur- oder Niederschlagsmessungen vorhanden und auch die Stärke der solaren Einstrahlung ist nicht aufgezeichnet. Zur Rekonstruktion dieser Größen werden daher Proxydaten. Je mehr Proxydaten in einer Region vorhanden sind, desto verlässlicher ist dort die Rekonstruktion.[4] Die rekonstruierten Datenreihen unterscheiden sich je nach angewandter Methode, verwendetem Modell und Art der Proxydaten (siehe Abb. 1-2).[5] Der Trend bleibt zwar meistens erhalten, eine genaue zeitliche Eingrenzung von Klimaepochen fällt dadurch aber schwer. Hinzu kommt, dass die Rekonstruktionen immer im Verhältnis zu einem Referenzzeitraum vorgenommen werden. Man erhält somit keine Temperaturwerte, sondern Anomalien, also Abweichungen von dem Referenzwert. Da letzterer nicht einheitlich definiert ist, sind die errechneten Anomalien oft unterschiedlich (Vgl. Abb. 1-2).

3 Einzelnachweise

  1. 1,0 1,1 Miller, G. H., Geirsdóttir, Á., Zhong, Y., Larsen, D. J., Otto-Bliesner, B. L., Holland, M. M., Bailey, D. A., Refsnider, K. A., Lehman, S. J., Southon, J. R., Anderson, C., Björnsson, H., Thordarson, T. (2012): Abrupt onset of the Little Ice Age triggered by volcanism and sustained by sea-ice/ocean feedbacks. /2011GL050168.
  2. http://www.zamg.ac.at/cms/de/klima/informationsportal-klimawandel/klimaforschung/klimarekonstruktion/eisbohrkerne.
  3. Steinhilber, F., Beer, J., Fröhlich, C. (2009): Total solar irradiance during the Holocene. Geophysical Research Letters. 0094-8276/09. DOI: 10.1029.
  4. Shi, F., Yang, B., Mairesse, A., von Gunten, L., Li, J., Bräuning, A., Yang, F., Xiao, X. (2013): Northern Hemisphere temperature reconstruction during the last millennium using multiple annual proxies. Climate Research, Vol. 56, pp. 231-244. doi: 10.3354/cr01156.
  5. Ljungqvist, F. C., Krusic, P. J., Brattström, G., Sundqvist, H. S. (2012): Northern Hemisphere temperature patterns in the last 12 centuries. Clim. Past, 8, 227-249. doi: 10.5194/cp-8-227-2012.

4 Lizenzhinweis

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