Klimatologie

Quartäre Kipppunkte von Seensystemen in der ariden Zone Zentralasiens (Q-TiP)

Projektbeteiligte

- Abgeschlossenes Projekt -

Das Forschungsprojekt Kipp-Punkte von Seensystemen in der ariden Zone Zentralasiens (Q-TiP): Sensitivitätsanalysen zur Wasserbilanz des Qaidam-Beckens war Teil der Förderinitiative CAME II des Bundesministeriums für Bildung und Forschung. Das Qaidam-Becken (QB) ist ein endorheisches, intermontanes Becken im Nordosten des Tibet-Plateaus. In Abbildung 1 ist das Einzugsgebiet des Beckens abgebildet (gekennzeichnet mit schwarzer Umrandung). Während der tiefer gelegene Teil des QB heute über ein hyperarides Klima verfügt, belegen paläografische Studien, dass er im mittleren Pliozän (ca. 3,3–3,0 Ma BP) ein Süßwasser-Mega-Seensystem beherbergte. Obwohl die umliegenden Gebiete immer weiter austrockneten, blieb der See über lange Zeit bestehen. Erst mit dem Beginn des Pleistozäns, etwa 2,6 Ma BP begann der See zu schrumpfen und letztlich fast ganz zu verschwinden. Die Frage, wie das Mega-Seensytem dem regionalen Trend der kontinuierlichen Aridifizierung so lange widerstehen konnte, ist bis heute nicht abschließend wissenschaftlich beantwortet.

Die Existenz eines Mega-Seensystems während des Pliozäns impliziert, dass die langzeitliche Wasserbilanz des Einzugsgebiets des QB im Mittel ausgeglichen oder positiv gewesen sein muss. Wäre dies nicht gegeben, so wäre der See zwischenzeitlich ausgetrocknet und hätte Schichten von Evaporitgestein hinterlassen.

Forschung

In diesem Forschungsprojekt wurde die Frage untersucht, wie die mittlere Wasserbilanz des QB unter dem zunehmend aridem Klima über lange Zeit ausgeglichen oder positiv bleiben konnte und das Austrocknen des Seensystems verhindert wurde. Wir untersuchten die Sensitivität der Wasserbilanz, hinsichtlich Temperatur und spezifischer Feuchte. Dies ermöglichte eine direkte Einschätzung der Wasserbilanz unter verschiedenen Klimaten. Wir verglichen verschiedene Modelle des QB, etwa unter dem Klima des mittleren Pliozäns und dem der heutigen Zeit. Dies erlaubte die Einschätzung der Unterschiede in der Wasserbilanz und im atmosphärischen Wassertransport in Zentralasien. So konnten wir auch die vorherrschenden atmosphärischen Systeme, welche die Wasserzufuhr des Beckens regulieren, identifizieren und quantifizieren. Für diese Untersuchungen haben wir ein numerisches, mesoskaliges, State-of-the-Art Klimamodell (Weather Research and Forecasting Model WRF-ARW) verwendet. Das Vorhaben wurde in enger Zusammenarbeit mit und auf Basis von Daten der Universität Tübingen durchgeführt.

Da das mittlere Pliozän oft als historisches Analog eines unter der globalen Erwärmung möglichen Klimaszenariums der näheren Zukunft gesehen wird, können unsere Studien Erkenntnisse über mögliche Umweltveränderungen in dieser Region beitragen.

Prof. Dr.

Dieter Scherer

Sekretariat AB 3

Benjamin Schmidt

Sekretariat AB 3

Dr.

Xun Wang (ehem.)