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News: Alle 1500 Jahre wird es kalt auf Erden

Sedimentproben aus dem Atlantik geben Hinweise darauf, wie sich die Meeresströmungen im Laufe der Jahrtausende geändert haben. Durch die Wechsel kühlt sich das Klima der Erde in einem ständig wiederkehrenden Rhythmus etwa alle 1500 Jahre drastisch ab.
Der neu entdeckte, natürlich auftretende Klimazyklus tritt nach Aussagen der Wissenschaftler vom Lamont-Doherty Earth Observatory der Columbia University ohne Unterbrechung seit mindestens 32000 Jahren auf (Science vom 14. November 1997). Die letzte Klimaperiode, so glauben sie, fand vor ungefähr 300 Jahren statt. Die plötzlich eintretenden, periodischen Kälteeinbrüche erschienen z.B. während der letzten Eiszeit, als die Erde mit massiven Gletschern bedeckt war. Sie setzten sich sogar fort, nachdem die menschliche Zivilisation angefangen hatte, sich in einer relativ warmen, eisfreien Zeitspanne stürmisch zu entwickeln. Von dieser Phase hatten die Wissenschaftler vorher angenommen, daß in ihr keine dramatischen Klimawechsel stattgefunden hätten.

„Der neu entdeckte Zyklus scheint ein beherrschender Bestandteil des Klimasystems der Erde zu sein”, schrieben die Wissenschaftler. „Es ist durchaus möglich, daß er der ‚Schrittmacher’ jäher Klimaumbrüche ist.”

Nach der Entdeckung des Zyklus wird nunmehr nach den Ursachen dieser periodischen Langzeitwechsel im Klima gesucht. Die diesbezüglichen Anstrengungen werden zu einem grundsätzlich neuen Verständnis darüber führen, wie sich das Klimasystem der Erde abrupt und dramatisch ändern kann, meint der Paleoklimatologe Gerard Bond. Er erklärte ferner, daß das Wissen über jähe Klimawechsel in neuerer Zeit einen wichtigen Faktor bei der Vorhersage künftiger globaler Klimaumbrüche darstellt. Und es werfe auch ein neues Licht auf historische Ereignisse wie etwa die Kleine Eiszeit, einen Kälteeinbruch, der die Welt im 17. und 18. Jahrhundert heimsuchte und möglicherweise das jüngste Auftreten des beschriebenen Phänomens war.

Die Wissenschaftler analysierten erneut Sedimente, die vor Jahrzehnten mit Hilfe von Lamonts legendärem Forschungsschiff Vema vom Boden des Atlantischen Ozeans entnommen wurden. Sie sind in Lamonts Tiefseelager aufbewahrt, welches die weltgrößte Sammlung von Sedimenten aus allen Ozeanen darstellt. Sie fanden Beweise dafür, daß durchschnittlich alle 1.470 Jahre (+/- 500 Jahre) kalte, Eis tragende Wassermassen, die heute um Südgrönland zirkulieren, nach Süden gelangen, bis hin nach Großbritannien. Die polaren Wassermassen durchdrangen das warme, nordatlantische Golfstromsystem. Dadurch haben sie vielleicht das globale Muster der Meeresströmungen gestört, das für die anhaltende Wärme der Nordatlantik-Region verantwortlich ist. Es ist sehr wahrscheinlich, daß diese Unterbrechung weitreichende, weltweite Auswirkungen hatte.

Die aus den Ozeansedimenten stammenden Hinweise stimmen mit Befunden aus chemischen Untersuchungen an Eisproben aus Grönland überein. Diese Anhaltspunkte weisen darauf hin, daß sich die Luft über Grönland in genau dem gleichen Zeitmuster abkühlte. Die alle 1500 Jahre einsetzenden Kältewellen ließen die durchschnittlichen Temperaturen in der gesamten Nordatlantik-Region innerhalb von 100 bis 200 Jahren, wahrscheinlich sogar noch schneller, absinken. Dann blieben die Werte mehrere Jahrhunderte lang niedrig, um anschließend wieder genauso rasch nach oben zu schnellen.

Die Wissenschaftler analysierten zwei Ozeansedimente, die von gegenüberliegenden Seiten des Nordatlantik stammten. Eine Probe kam von der Südwestküste Grönlands, die andere von einer über 1000 Kilometer südlich gelegenen Stelle, unweit der Küste Englands. Sie fanden regelmäßig aufgebaute Schichten von mikroskopisch kleinen Felspartikeln, die aus Grönland und Svalbard (einer Insel im Arktischen Ozean) stammten, sowie Glas von isländischen Vulkanen. Die kleinen Partikel wurden durch Eisberge und Meereseis in den Nordatlantik transportiert, auf dem Meeresgrund abgelagert und unter später folgenden Sedimenten begraben. In Zeiten der Abkühlung verdoppelte und verdreifachte sich in beiden Sedimenten die Anzahl der Partikel. Daraus ist zu schließen, daß die Menge das driftenden Eises zunahm und es sich weiter nach Süden ausdehnte.

Gleichzeitig untersuchten die Wissenschaftler die Sedimente auch auf Reste von mikroskopisch kleinem Meeresplankton. Sie fanden heraus, daß im gleichen 1500-Jahres-Zyklus die Menge jener Pflanzen, die kaltes Wasser bevorzugen, anwuchs und jener, die eher warmes brauchen, abnahm. Dies beweist wiederum, daß die Oberflächentemperaturen des Nordatlantiks bis ganz in den Süden hinein, ja bis nach Großbritannien hin, abnahm.

Die Zunahme treibender Eismengen könnte durch kühlere Lufttemperaturen ausgelöst worden sein, die das Voranschreiten von Gletschern und die Ausbreitung von Meereseis begünstigten. Das schmelzende Eis wiederum führte im Nordatlantik zu einer Frischwasserzufuhr und zerstörte damit das empfindliche Gleichgewicht im globalen Zirkulationssystem der Ozeane (auch bekannt als Great Ocean Conveyor), das durch absinkendes Salzwasser im Nordatlantik in Gang gesetzt wird.

Die Forscher konnten das Muster der jähen Klimaumschwünge allerdings nur bis zu 32.000 Jahre in die Vergangenheit bestätigen, da hier die Grenze der Radiokarbonmethode liegt. Sie versuchen jetzt zu erfahren, ob der Zyklus bereits vor dem Beginn der letzten Eiszeit aktiv war, also vor ca. 115 000 Jahren, als das Erdklima so wie heute relativ warm war.

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