800.000 Jahre Klimageschichte aus dem Eis gelesen

Mithilfe von Klimadaten aus antarktischen Eisbohrkernen gelang es einem internationalen Forscherteam, eine Temperatur-Kurve für Grönland zu rekonstruieren, die 800.000 Jahre weit in die Vergangenheit zurückreicht. Damit ist der Wissenschaft ein ganz neuer Einblick in die Klimageschichte Grönlands möglich. "Die neu generierte Zeitreihe für Temperaturschwankungen in Grönland stellt ein erweitertes Testfeld für Klimamodelle dar, mit denen auch das Klima der Zukunft simuliert wird", sagt Gregor Knorr vom Alfred-Wegener-Institut für Polar- und Meeresforschung in der Helmholtz-Gemeinschaft.

"Auf Grönland gab es während der letzten Eiszeit abrupte Klima-Umschwünge. Diese führten innerhalb weniger Jahrzehnte zu Temperaturschwankungen von bis zu zehn Grad“, sagt Knorr in einem Interview mit der Agentur Pressetext. „Hervorgerufen wurden diese durch Änderungen in der Stärke der atlantischen Umwälzbewegung, die Wärme in hohe nördliche Breiten transportiert. Verstärkte sich diese Wärmepumpe plötzlich, kam es zu einer stärkeren Umverteilung von Wärme aus dem Südozean in den Nordatlantik", so der Wissenschaftler weiter.

Die Forscher gingen bei ihren theoretischen Vorüberlegungen davon aus, dass sich Anzeichen für diese schnellen Klimaschwankungen sowohl in Grönland als auch in der Antarktis finden.

Welche Temperaturen in beiden Regionen vorgeherrscht haben, wissen sie aus Eisbohrkernen. Diese Bohrkerne werden aus Eisschilden entnommen und zählen aufgrund ihrer zeitlich feinen Auflösung und relativ langen Messreihe zu den aussagekräftigsten Klimaarchiven. Die Eisschilde entstehen, indem Schnee auf ihre oberste Schicht fällt, dort verdichtet wird und im Laufe der Zeit eine neue Eisschicht bildet. Diese Schicht enthält dann nicht nur Luftbläschen und Spurengase aus jener Zeit, sondern archiviert auch die Wasser-Isotopen-Zusammensetzung des Niederschlags. "Die längsten Bohrkerne aus dem grönländischen Eisschild reichen bis in die letzte Warmphase, also etwa 120.000 Jahre zurück. Das Eisarchiv der Antarktis dagegen umfasst die vergangenen 800.000 Jahre", sagt Knorr.

 

Die Forscher verglichen in einem ersten Schritt Temperaturdaten aus grönländischen und antarktischen Eisbohrkernen der vergangenen 100.000 Jahre miteinander. "Die Daten aus den ersten 100.000 Jahren haben so überzeugend zusammengepasst, dass wir beschlossen, noch weiter in die Vergangenheit zu schauen", berichtet Knorr. Anhand der real existierenden Daten aus der Antarktis berechneten die Forscher nun eine "künstliche" Temperatur-Zeitreihe für Grönland, die bis zu 800.000 Jahre zurückgeht.

Deren Verlauf verglichen sie mit Klimadaten aus Höhlen in der zentral-chinesischen Provinz Hubei. "Heute weiß man, dass sich besonders während kalter Phasen im Nordatlantik die atmosphärische Zirkulation so stark verändert hat, dass der Sommermonsun in China schwächer ausfiel. Diese Niederschlagsmuster finden sich noch heute in den Stalagmiten, die in diesen Höhlen wachsen und deren Klimaarchiv bis zu 400.000 Jahre zurückreicht", so der Forscher.

Die künstliche Temperaturkurve für Grönland bestand nicht nur den Höhlenvergleichstest. Sie lässt auch den Rückschluss zu, dass die Klima-Umschwünge auf Grönland während der letzten Eiszeit keine Ausnahmeerscheinung sind. Sie sind in der Klimageschichte offenbar in jeder Eiszeit aufgetreten. "Wir können mit unserer künstlichen Zeitreihe zeigen, dass im Laufe der letzten 800.000 Jahre plötzliche Klimaveränderungen anscheinend ein fester Bestandteil von Eiszeiten und beim Vergehen dieser waren", weiß Knorr. Diese neuen Erkenntnisse könnten helfen, besser zu verstehen, wie es zum Wechsel von einer Eiszeit zur anschließenden Warmzeit kommt. Bisher stellt diese Übergangsphase die Wissenschaftler noch immer vor Rätsel.

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