Erheblicher Beitrag der Südhemisphäre zum Indonesian Throughflow in den letzten 800.000 Jahren

Warum eine ozeanische Abkürzung für unser Klima wichtig ist

Die Ozeane ruhen nicht einfach; sie transportieren Wärme, Salz und Nährstoffe rund um den Planeten in gewaltigen Wasser-Förderbändern. Einer der engsten und bedeutsamsten Engpässe in diesem System liegt im Labyrinth der Inseln zwischen dem Pazifik und dem Indischen Ozean, wo der Indonesian Throughflow Wasser westwärts trägt. Diese Studie stellt eine auf den ersten Blick einfache, aber klimarelevante Frage: Wurde dieser Strom in den letzten 800.000 Jahren hauptsächlich von Wasser aus der Nordhemisphäre gespeist, wie oft angenommen, oder spielte die Südhemisphäre eine wesentlich größere Rolle als bisher gedacht?

Ein verborgenes Tor zwischen den Ozeanen

Der Indonesian Throughflow wirkt wie ein Regelventil zwischen dem größten Ozean der Erde, dem Pazifik, und dem Indischen Ozean. Ein Großteil seines Wassers fließt in Tiefen unter der Oberfläche und transportiert gespeicherte Wärme und gelöste Nährstoffe, die Wetter‑ und Klimamuster, marine Ökosysteme und sogar die Stärke von Strömungen im Atlantik mitsteuern. Moderne Messungen deuten darauf hin, dass diese Wassermassen überwiegend aus dem Nordpazifik stammen, mit nur einem bescheidenen Beitrag südlicher Quellen. Direkte Beobachtungen reichen jedoch nur wenige Jahrzehnte zurück und decken nur Teile der Durchgänge ab, sodass die tiefere Geschichte und die genaue Mischung aus nördlichen und südlichen Wassern weitgehend unbekannt bleiben.

Uralte Wasserströme aus Meeresboden-Spuren lesen

Da wir antike Strömungen nicht direkt messen können, griffen die Forschenden auf eine chemische Signatur zurück, die im Meeresbodenschlamm erhalten ist. Sie konzentrierten sich auf Stickstoff, einen zentralen Nährstoff für das marine Leben. Im westlichen Äquatorialpazifik weisen die Tiefenwasser nördlich und südlich des Äquators unterschiedliche Verhältnisse des schwereren Stickstoffisotops, bekannt als Stickstoff‑15, auf. Südlich stammende Wasser sind tendenziell "schwerer", während nördliche Wasser "leichter" sind. Wenn mikroskopische Pflanzen Nitrat an der Oberfläche verbrauchen und dann absinken, bleibt der enthaltene Stickstoff in den Sedimenten eingeschlossen. Im Laufe der Zeit lagern sich diese Sedimente ab und schaffen ein Archiv, das die Mischung aus nördlichen und südlichen Quellwasser widerspiegelt. Durch die Messung von Stickstoff‑15 in einem langen Sedimentkern aus dem Banda‑Meer — mitten im Herzen des Indonesian Throughflow — rekonstruierten die Autor*innen diese Geschichte für die letzten 800.000 Jahre.

Südliche Wasser hinterlassen ein starkes und beständiges Signal

Der Stickstoff‑Datensatz aus dem Banda‑Meer zeigt Werte, die durchgehend höher sind, als man von einer rein nördlichen Quelle erwarten würde, und viel näher an denen, die heute in südlichen Pazifikgewässern beobachtet werden. Im Vergleich mit anderen Kernen aus dem nördlichen und südlichen Westpazifik schätzen die Autor*innen, dass südliche Hemisphärenwasser in den letzten 160.000 Jahren häufig etwa die Hälfte — oder mehr — des Tiefenwasserzustroms zum Throughflow geliefert haben und über die gesamten 800.000 Jahre erheblich beigetragen haben. Zusätzliche Messungen weiterer Sedimentkomponenten, die mit biologischer Produktivität verknüpft sind, zeigen rhythmische Schwankungen, die mit regelmäßigen Veränderungen in der Erdumlaufbahn übereinstimmen. Diese Muster verweisen auf Prozesse im Südozean, die steuern, wie viele Nährstoffe in die Wassermassen eingespeist werden, die schließlich die Tropen erreichen.

Weit entfernte Meere über lange Zeiten verbinden

Die Studie legt nahe, dass ein entscheidender Anteil der Nährstoffe im Indonesian Throughflow aus hohen südlichen Breiten stammt, nordwärts und dann westwärts transportiert wird, bevor er durch das Banda‑Meer‑Nadelöhr fließt. Das anhaltende Signal südlicher Einflüsse — selbst während Eiszeiten und Zwischeneiszeiten und bei Meeresspiegel‑Schwankungen — deutet auf eine bemerkenswert stabile langfristige Verbindung zwischen dem Südozean und dem low‑latitudinalen Pazifik hin. Diese Verbindung hilft zu erklären, warum Stickstoffsignale mit gleicher Periodizität über den äquatorialen Pazifik hinweg und bis in den Indischen Ozean auftreten, weitergetragen von Strömungen, die letztlich in den Atlantik und darüber hinaus münden.

Was das für die Zukunft des Planeten bedeutet

Für Nichtfachleute ist die Kernbotschaft, dass Wasser der Südhemisphäre lange Zeit ein wichtiger Lieferant von Nährstoffen und Eigenschaften für den Indonesian Throughflow war — nicht nur ein kleiner Nebenstrom. Das bedeutet, dass Veränderungen von Winden, Meereis und Nährstoffkreisläufen rund um die Antarktis wellenartig durch den tropischen Pazifik wirken können, die Versorgung mit "Dünger" für marine Nahrungsnetze verändern und Klimasignale weit entfernt beeinflussen können, auch in Indik und Atlantik. Das Verständnis dieses beständigen südlichen Beitrags hilft Forschenden, vergangene Klimavariationen besser zu deuten und bildet eine solide Grundlage, um vorherzusagen, wie das vernetzte Ozeansystem auf vom Menschen verursachte Erwärmung reagieren könnte.

Zitation: Kienast, M., Hollstein, M., Lehmann, N. et al. Significant Southern Hemisphere contribution to the Indonesian Throughflow over the last 800,000 years. Nat Commun 17, 3484 (2026). https://doi.org/10.1038/s41467-026-71786-1

Schlüsselwörter: Indonesian Throughflow, ozeanische Zirkulation, Südozean, marine Stickstoffkreislauf, Paleoklima