Warum Eiszeiten plötzlich seltener, aber heftiger wurden

    8. März 2019, 15:01
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    Die Ursachen für die "mittelpleistozäne Wende" dürften im Südpolarmeer liegen, berichtet ein internationales Forscherteam

    Bern – Vor etwa einer Million Jahren wurden Eiszeiten relativ plötzlich kälter, länger und traten mit größeren Abständen auf. Wie es dazu kam, ist eines der großen Rätsel der Klimaforschung. Wissenschafter sind der Antwort nun einen Schritt näher gekommen.

    Eiszeiten traten in den vergangenen 2,6 Millionen Jahren der Erdgeschichte in bestimmten Abständen regelmäßig auf, was mit der Umlaufbahn der Erde um die Sonne zusammenhängt. Vor ungefähr einer Million Jahr verlängerten sich diese Abstände jedoch von rund 41.000 auf 100.000 Jahre, die Eiszeiten selbst wurden länger und intensiver. Forscher sprechen von der "mittelpleistozänen Wende".

    Schwächere Zirkulation

    Was diese Wende auslöste, ist nicht geklärt; allfällige Änderungen in der Umlaufbahn unseres Planeten scheinen nicht der Grund zu sein. Ein internationales Forschungsteam um Samuel Jaccard von der Universität Bern berichtet nun von neuen Hinweisen auf eine Lösung des Rätsels. Demnach war ein Schlüsselfaktor der Entwicklung, dass sich die Zirkulation von tiefen und oberflächlichen Meeresschichten im Südpolarmeer abgeschwächt hat.

    Durch die verminderte Umwälzung gelangte weniger CO2 aus den Meerestiefen in die Atmosphäre, was den Treibhauseffekt abschwächte und die Eiszeiten intensiver werden ließ. Es kam zu einem "Global Cooling", berichten Jaccard und Kollegen im Fachblatt "Science".

    Klimaarchiv aus der Tiefe

    Für ihre Studie analysierten die Forscher Meeressedimente aus einem 169 Meter langen Bohrkern. Dieser war bereits in den 1990er-Jahren 2.500 Kilometer vor der Küste Südafrikas in einer Tiefe von 2,8 Kilometern entnommen worden. Anhand der chemischen Zusammensetzung von Einzellern (Foraminiferen) in den verschiedenen Schichten des Bohrkerns rekonstruierten Jaccard und sein Team Entwicklung der Bedingungen im Südpolarmeer über 1,5 Millionen Jahre.

    Dabei lag der Fokus auf Unterschieden in Temperatur und Salzgehalt zwischen oberflächennahen und tiefen Schichten. Solche Unterschiede bestimmten – neben anderen Faktoren – die Intensität der Durchmischung der verschiedenen Meeresschichten, so die Wissenschafter.

    Aktueller Bezug

    Ozeane enthalten 60 Mal mehr Kohlenstoff als die Atmosphäre. Sie sind damit eine wichtige Kohlenstoffsenke. "Die Umwälzung von Wasserschichten spielt eine sehr wichtige Rolle, weil dadurch das gelöste Kohlendioxid tiefer Schichten an die Oberfläche gebracht wird, von wo es in die Atmosphäre gelangen und zum Treibhauseffekt beitragen kann", erklärte Jaccard. Diese Prozesse besser zu verstehen, sei auch im Zusammenhang mit der aktuellen Klimaerwärmung wichtig.

    Die Dynamik des Klimasystems sei sehr komplex, betonte der Forscher. Derzeit treiben verstärkte Westwinde die Umwälzung der Meeresschichten im Südpolarmeer an und erhöhen die CO2-Abgabe des Ozeans an die Atmosphäre. Dem könnte aber entgegenwirken, dass es im Zuge der Klimaerwärmung zu mehr Niederschlägen und stärkerem Abschmelzen der Gletscher in dieser Region kommt. Dieses zusätzliche Süßwasser an der Oberfläche lässt den Salzgehalt sinken, was die Zirkulation wiederum bremsen würde. "Es lässt sich derzeit nicht vorhersagen, was passieren wird", so Jaccard. (red, APA, 7.3.2019)

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