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News und Veranstaltungen
Entscheidende Bedeutung von Nährstoffen von Flüssen und Küstenerosion für das Ökosystem des Arktischen Ozeans
Im Arktischen Ozean ist Phytoplankton die Basis eines einzigartigen Ökosystems. Das Wachstum von Phytoplankton ist zu grossen Teilen durch die Verfügbarkeit von Nährstoffen limitiert. Bislang wurde angenommen, dass diese Nährstoffe hauptsächlich aus anderen Regionen des Ozeans, wie dem Atlantik oder Pazifik, stammen. Relativ unbekannt ist die Bedeutung der Nährstoffe vom Land, die durch Flusseinträge oder Küstenerosion in den Arktischen Ozean gelangen. In der heute in Nature Communications erschienenden Studie hat ein internationales Team des IPSL in Paris, der Université Libre in Brüssel, der ETH Zürich und der Universität Bern eine Abschätzung der terrestrischen Nährstoffeinträge erstellt, für Flüsse basierend auf Messungen an den sechs grössten Arktische Flüssen, und für Erosion mit Satellitenbildern und Messungen der Nährstoffkonzentrationen im Küstenboden. Mit einem modernen, hochaufgelösten Ozeanmodells wurde gezeigt, dass diese Nährstoffeinträge 28-51% der Phytoplanktonproduktion im Arktischen Ozean erhalten. Diese Ergebnisse deuten auf eine wichtigere Rolle von terrestrischen Nährstoffen für das Ökosystem des Arktischen Ozeans hin als bisher bekannt.
Referenz : Jens Terhaar, Ronny Lauerwald, Pierre Regnier, Nicolas Gruber & Laurent Bopp, Around one third of current Arctic Ocean primary production sustained by rivers and coastal erosion, Nature Communications, 8th January 2020, 10.1038/s41467-020-20470-z.
Marine Hitzewellen sind vom Menschen verursacht
Marine Hitzewellen sind vom Menschen verursacht Eine Studie unter der Leitung von Forschern des Oeschger-Zentrums für Klimaforschung an der Universität Bern zeigt, dass Hitzewellen in den Weltmeeren durch menschlichen Einfluss 20-mal wahrscheinlicher geworden sind.
In den letzten Jahren haben die Hitzewellen der Meere erhebliche Schäden an den Ökosystemen auf offener See und an der Küste verursacht, darunter eine erhöhte Sterblichkeit von Vögeln, Fischen und Meeressäugern, schädliche Algenblüten und Korallenbleichen. Forscher um die in Bern lebende Meereswissenschaftlerin Charlotte Laufkötter sind der Frage nachgegangen, wie sich der anthropogene Klimawandel in den letzten Jahrzehnten auf die großen marinen Hitzewellen ausgewirkt hat. In einer Studie, die kürzlich in der bekannten wissenschaftlichen Publikation Science veröffentlicht wurde, kamen Charlotte Laufkötter, Jakob Zscheischler und Thomas Frölicher zu dem Schluss, dass die großen marinen Hitzewellen durch menschlichen Einfluss mehr als 20 Mal häufiger geworden sind. Während sie im vorindustriellen Zeitalter, je nach Fortschritt der globalen Erwärmung, alle hundert oder tausend Jahre auftraten, werden sie in Zukunft zur Norm werden. Wenn wir in der Lage sind, die globale Erwärmung auf 1,5 Grad zu begrenzen, werden Hitzewellen einmal pro Jahrzehnt oder Jahrhundert auftreten. Steigen die Temperaturen jedoch um 3 Grad, so ist zu erwarten, dass in den Weltmeeren jedes Jahr oder in zehn Jahren extreme Situationen auftreten werden.
Menschgemachter CO2-Anstieg ist einzigartig
In einer Studie, die vom ehemaligen Doktoranden Christoph Nehrbass-Ahles geleitet wurde und nun in Science erschienen ist, wurde eine Serie von CO2 Sprüngen entdeckt, die vor 330'000 bis 450'000 Jahren auftraten. Die Messungen wurden in Zusammenarbeit mit französischen Wissenschaftlern und Wissenschaftlerinnen an Eisproben vom EPICA Dome Concordia Kern aus der Antarktis durchgeführt, der zwischen 1995 und 2005 gebohrt wurde. Dass solche CO2-Sprünge sogar in Warmzeiten auftraten, war eine Überraschung. Das ergibt nun einen neuen Kontext für den menschgemachten CO2 Anstieg, der sechsmal grösser und fast zehnmal schneller erfolgt als diese natürlichen Sprünge. Ein hochauflösender Sedimentkern aus dem Nordatlantik zeigt, dass diese abrupten CO2-Sprünge immer zusammen mit schmelzenden Eismassen aus Grönland und der Antarktis auftraten, die die Ozeanzirkulation störten.
Klimakrise im alten Rom infolge eines kolossalen Vulkanausbruchs in Alaska
Ein internationales Forschungsteam unter Beteiligung von Klimawissenschaftlern des KUP veröffentlichte in PNAS die Ergebnisse einer Studie einer bedeutenden Klimaanomalie in der römischen Antike, das durch einen massiven Vulkanausbruch ausgelöst wurde. Die Forschergruppe verwendete Asche, die in einem grönländischen Eisbohrkern entdeckt wurde, um den geochemischen Fingerabdruck des Vulkans Okmok in Alaska zu entschlüsseln. Dies ermöglichte es den Forschern des CEP, numerische Modellsimulationen der globalen Klimaauswirkungen des Ausbruchs durchzuführen. Der Ausbruch, der auf das Jahr 43 v. Chr. datiert wird und mitten im römischen Bürgerkrieg stattfand, führte zu Klimaanomalien auf der gesamten Nordhalbkugel und beeinträchtigte die jährliche Nilschwemme und landwirtschaftliche Ernteerträge. Die Entdeckung wird dazu beitragen, das komplexe Zusammenspiel externer Klimastressoren mit antiken menschlichen Gesellschaften besser zu verstehen, und dient als Warnung vor den globalen Auswirkungen vulkanischer Gefahren in der global vernetzten Welt des 21. Jahrhunderts.
Versauerung des Arktischen Ozeans schlimmer als bisher erwartet
Eine neue Studie in Nature unter Leitung des Klimawissenschaftlers Jens Terhaar aus der KUP und Kollegen von der École normale supérieure in Paris zeigt, dass der Arktische Ozean im 21. Jahrhundert mehr CO2 aufnehmen wird als von den meisten Klimamodellen vorhergesagt. Dieses zusätzliche CO2 verursacht eine deutlich stärkere Versauerung der Ozeane, die das Leben von kalkbildenden Organismen - wie Muscheln und "Seeschmetterlingen" - gefährdet und schwerwiegende Folgen für die gesamte Nahrungskette haben kann.
Anthropogene CH4 Emissionen aus fossilen Brennstoffquellen unterschätzt
Zwei Arbeiten in Nature und Science, die 14C und stabile Isotope in Eiskernmethan verwenden, zeigen, dass die natürlichen geologischen und Permafrost-CH4-Emissionen viel geringer sind als bisher angenommen. Folglich müssen die anthropogenen CH4-Emissionen aus fossilen Brennstoffen größer sein als erwartet.
RADIX Team an Dome C
Das unibe RADIX-Team, bestehend aus Jakob, Remo und Thomas, ist nach einer langen 10-tägigen Reise über Singapur, Christchurch, McMurdo Station und Mario Zucchelli Station nun an der Dome Concordia Station (75°06'S 123°20'E, 3233 asl). Die Vorbereitungen für den Transfer nach Little Dome C, etwa 33 km von Dome C entfernt, laufen. Neben dem RADIX-Team werden Massimo, Saverio und Michele (ENEA) und Luc (IPEV) das Bohrzelt für BeyondEPICA bauen.
Thomas Frölicher, Preisträger des Theodor Kocher Preis 2019
Thomas Frölicher ist der Preisträger des Theodor-Kocher Preis 2019, welchen die Universität Bern an ihre besten Nachwuchswissenschaftler verleiht. Die Auszeichnung würdigt seine fundamentalen Beiträge zur Erforschung von Extremereignissen im Ozean. Er zeigte mit seiner Forschung, dass marine Hitzewellen mit der globalen Erwärmung noch häufiger, intensiver and ausgedehnter werden und potentiell grosse und schädliche Auswirkungen auf Ökosysteme haben. Weitere Infos unter: https://www.unibe.ch/universitaet/universitaet_fuer_alle/dies_academicus/dies_academicus_2019/preise/theodor_kocher_preis/index_ger.html
KUP PhD Day 2019
Der zweite PhD Tag der Klima- und Umweltphysik fand am 13. Juni statt. Es war ein Tag ganz im Namen der Wissenschaft, bei dem die DoktorandInnen den Stand ihrer Forschung vorgestellt und diskutiert haben.
Feldarbeit bei EastGRIP
Lucas Silva misst normalerweise die CO2 Konzentration in Antarktischen Eisproben. Zurzeit ist er bei Feldarbeiten in EastGRIP mit dem Prozessieren und Aufnehmen von Eisbohrkernen beschäftigt. Zwischendurch geniesst er seinen ersten Einsatz auf dem Eisschild und erkundet Firnschichten, welche von grosser Bedeutung für seine Forschung sind.
Feldarbeit bei EastGRIP
Lucas Silva misst normalerweise die CO2 Konzentration in Antarktischen Eisproben. Zurzeit ist er bei Feldarbeiten in EastGRIP mit dem Prozessieren und Aufnehmen von Eisbohrkernen beschäftigt. Zwischendurch geniesst er seinen ersten Einsatz auf dem Eisschild und erkundet Firnschichten, welche von grosser Bedeutung für seine Forschung sind.
Vier neue EU Forschungsprojekte
Mitglieder der Klima- und Umweltphysik sind Partner in vier neuen Forschungsprojekten in Horizon 2020 der Europäischen Kommission, die 2019 starten. Projekt BEOIC, BeyondEPICA: Oldest Ice Core, hat zum Ziel, einen 1.5-Millionen Jahre alten Eisbohrkern aus der Antarktis zu gewinnen. Die Schweiz, vertreten durch Forschende der KUP, beteiligt sich in führender Rolle an diesem 11 Millionen-€ Projekt.
Das EU Projekt TiPES untersucht Kipppunkte im Erdsystem durch die Kombination von neuen mathematischen Theorien und paläoklimatischen Daten. Mitglieder der KUP führen Simulationen mit Erdsystemmodellen reduzierter Komplexität durch, um paläo-ozeanographische Spurenstoffe zu verstehen.
Das EU Projekt CCICC wird die Unsicherheiten im Verständnis von Kohlenstoff-Klima Wechselwirkungen und Rückkoppelungen reduzieren.
Forschende der KUP werden Schlüsselprozesse quantifizieren, die das gekoppelte System regulieren. Beobachtungen und Simulationen liefern Abschätzungen der Reaktion des Klimasystems auf anthropogene Emissionen.
Das EU Projekt COMFORT bestimmt Kipppunkte im physikalischen und biogeochemischen Erdsystem und deren Folgen für die marinen Kreisläufe von Kohlenstoff, Sauerstoff und Nährstoffe. Mitglieder der KUP untersuchen Extremereignisse in marinen Systemen und bestimmen maximal zulässige Emissionen fossiler Brennstoffe, so dass ein für den Menschen und Ökosysteme sicheres Klima nicht gefährdet wird.
Thomas Stocker, Mitglied der Leopoldina
Thomas Stocker wurde zum Mitglied der Leopoldina, der Deutschen Akademie der Wissenschaften, ernannt. Die Leopoldina ist eine übernationale Vereinigung von Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler, die auf Vorschlag von Mitgliedern in einem mehrstufigen Auswahlverfahren durch das Präsidium in die Akademie gewählt werden. Die Leopoldina wurde 1652 gegründet und ist die älteste, ununterbrochen existierende Gelehrtengesellschaft der Welt. Sie bearbeitet unabhängig von wirtschaftlichen oder politischen Interessen wichtige gesellschaftliche Zukunftsthemen aus wissenschaftlicher Sicht, vermittelt die Ergebnisse der Politik und der Öffentlichkeit und vertritt diese Themen national wie international.
EPS Historic Site 2019
Die Forschungsstation Jungfraujoch erhält von der European Physical Society eine Auszeichnung als ‚Historic Site‘. Um diese Auszeichnung zu feiern, wird am Donnerstag 7. Februar 2019 an der Universität Bern ein halbtägiges Symposium stattfinden.
Hier bekommen Sie detailierte Informationen (Flyer).
Hitzewellen im Meer werden häufiger
Marine Hitzewellen - längere Zeiträume mit extrem hohen Meerestemperaturen - werden in Folge der Klimaerwärmung häufiger, ausgedehnter und intensiver. Dies zeigt eine von Thomas Frölicher geleitete Studie, welche soeben im Fachmagazin Nature publiziert wurde (https://www.nature.com/articles/s41586-018-0383-9). Die Studie zeigt, dass sich die marinen Hitzetage zwischen den Jahren 1982 und 2016 verdoppelt hat. Dieser Trend wird sich als Folge des Klimawandels weiter verstärken.
Eine 1.5°-2° wärmere Welt in der Zukunft - Lernen aus der Vergangenheit
In einer aktuellen Publikation in Nature Geoscience (https://www.nature.com/articles/s41561-018-0146-0) hat ein internationales Forscherteam unter der Leitung von Hubertus Fischer die Langzeitänderungen des Erdsystems in der Zukunft mithilfe von Phasen in der Klimavergangenheit, die wärmer waren als die vorindustrielle Periode, untersucht. Die Studie zeigt, dass sich marine und terrestrische Ökosysteme räumlich verschieben werden und dass der Meeresspiegel auch unter den strengen CO2-Emissionsszenarien des Paris Abkommens über die nächsten Jahrtausende um mehrere Meter ansteigen wird. Dies unterstreicht die Notwendigkeit, dass Klimamodelle auch die langfristigen Effekte im Erdsystem abbilden können müssen, um das volle Spektrum der Erdsystemänderungen vorherzusagen.
KUP PhD Day 2018
Am ersten "PhD Day" der KUP versammelte sich eine enthusiastische Gruppe von Wissenschaftlern, um über laufende Projekte zu diskutieren, persönliche Erfahrungen auszutauschen und neue Kollaborationen anzuregen.
Dieser Anlass hat einmal mehr die Breite unserer Forschung aufgezeigt. Diese reicht von der Entwicklung von innovativen Analyse-Tools über die Messung von neuen paläoklimatischen Messreihen an Eisbohrkernen und Baumringen, Entwicklung und Anwendung von physikalisch-biogeochemischen Klimamodellen über Zeiträume von Jahren bis Millionen von Jahren bis zu Radioisotopen-Umweltphysik.
8.6.2018