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News: Altes Klima, neues Klima

Das Temperaturmaximum vor 55 Millionen Jahren ist für Klimaforscher von besonderer Bedeutung, weil es Rückschlüsse auf unser zukünftiges Klima zulässt. Bisher fehlende Daten zur Temperaturverteilung in den Meeren lieferten nun die Schalen kleinster Lebewesen.
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Geowissenschaftler wenden das Prinzip des Aktualismus an: Sie erklären Sachverhalte aus der Vergangenheit durch Prozesse der Gegenwart. Strukturen von vulkanischen Ablagerungen oder von Flusssedimenten lassen sich am besten nachvollziehen, wenn man einen aktiven Vulkan beobachtet oder Strömungen in einem Fluss analysiert.

Doch dieses Prinzip sollte auch beim Blick in die Zukunft funktionierten. Deshalb untersuchen Forscher Entwicklungen der Vergangenheit, um auf kommende Ereignisse schließen zu können. So ist die Erforschung des Paläoklimas wichtig für Voraussagen bezüglich unserer heutigen Klimaentwicklung.

Ein Erdzeitalter ist dabei für uns von ganz besonderer Bedeutung: das frühe Eozän. Weltberühmte Fossilienfundstätten wie die Grube Messel oder das Eckfelder Maar entstammen dieser Zeit und zeugen von warmen Klimabedingungen, die auch als Treibhausklima bezeichnet werden – und damit Abbild sein könnten von dem, was uns erwartet.

Vor etwa 55 Millionen Jahren kam es zu einem etwa 150 000  Jahre dauernden Temperaturmaximum, das zu weitreichenden Veränderungen in der Lebewelt führte. Ausgelöst wurde die rasche Temperaturänderung vermutlich durch einen Anstieg von Methan und Kohlendioxid in der Atmosphäre – Gase, die wir heute als Treibhausgase kennen.

Grundsätzlich gehen Klimaforscher von der Annahme aus, dass eine sich erhöhende Menge der Treibhausgase zu einer weltweiten Erwärmung führt, bei der die Temperaturen in höheren Breitengraden stärker ansteigen als in Äquatornähe. Und so müsste es dann ja konsequenterweise auch während des Eozän-Paläozän-Temperaturmaximums gewesen sein.

Forschungen ergaben, dass die Temperatur in diesem Zeitraum weltweit insgesamt um fünf Grad Celsius angestiegen war, und sich die Meeresoberflächentemperatur in hohen Breitengraden etwa um acht bis zehn Grad Celsius erhöht hatte. Doch bisher fehlten die Belege, dass sich die Temperaturkurve auch in den tropischen Breitengraden so verhielt wie angenommen.

Diese Lücke schlossen nun Forscher um James Zachos von der University of California in Santa Cruz, als sie einen Bohrkern vom Meeresboden des Pazifiks untersuchten, der auf 80 Zentimetern die komplette Abfolge der Grenze zwischen Eozän und Paläozän zeigt. Der Kalkschlamm in diesem Bohrkern enthält fossile, planktonische Foraminiferen, Einzeller, deren Schalen aus Calcit bestehen. Die chemische Zusammensetzung dieser Schalen ist ein guter Anzeiger für die Wassertemperatur, in der sie gebildet wurden.

Anhand der Daten konnte die Wissenschaftler zum ersten Mal einen Temperaturanstieg um vier bis fünf Grad Celsius in tropischen Gewässern im relevanten Zeitraum nachweisen, der ihrer Ansicht nach auf drei- bis vierfachen Anstieg von Kohlendioxid in der Atmosphäre zurückzuführen ist.

Damit liefern sie ein Detail zur globalen Temperaturverteilung vor etwa 55 Millionen Jahren, welches hervorragend zu den Schätzungen passt, die Klimaforscher ihren Modellen zugrunde gelegt haben. Die Ergebnisse stellen eine gute Rückendeckung und Bestätigung für diese auf vielfältigen Messdaten, Statistiken und Schätzungen basierenden Klimamodelle dar, die letztendlich auch ein wichtiges Instrument zur Schaffung politisch relevanter Voraussagen bilden.

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