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Paläoklima: Eisiger Rückblick

Für den Blick nach vorn schauen Klimaforscher gern erst einmal zurück, schließlich lassen sich meist sinnvolle Lehren aus der Vergangenheit ziehen. Nun sehen sie an einem neuen Eisbohrkern aus Grönland, wie unser Planet in die letzte große Eiszeit trudelte.
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Drei Kilometer Grönland-Eis entsprechen gut hunderttausend Jahre Geschichte – Klimageschichte vor allen Dingen. Im Laufe der Zeit haben sich Schneeschichten angehäuft, eingeschlossen darin winzige Luftbläschen mit der für damals typischen Gas-Zusammensetzung, durch den zunehmenden Druck von oben verfestigt und so schließlich die meterdicken Eisablagerungen gebildet, die nun das aufschlussreiche Klimaarchiv beherbergen.

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Bohrstock | Die Halle, in der die Wissenschaftler einen eben gezogenen Bohrkern bergen
In den 1990er Jahren hatten Wissenschaftler zwei solche drei Kilometer langen Kerne erbohrt und daraus den wechselvollen Ablauf der letzten großen Eiszeit 105 000 Jahre zurück – also bis knapp zu ihrem Beginn – rekonstruiert. Dann allerdings war Schluss, denn die untersten Meter der Bohrkerne waren offenbar durch interne Eisbewegungen gestört und taugten daher nicht zur weiteren Analyse. Die Frage, wie unser Planet in seine bislang letzte eisige Phase getrudelt war, ob schnell oder langsam, musste daher zunächst offen bleiben.

Doch ein internationales Forscherteam um Dorthe Dahl-Jensen von der Universität Kopenhagen kann nun die Antwort liefern – und noch einiges mehr. Die Wissenschaftler waren für ihre Bohrung weiter nach Norden ausgewichen, weil sie hier geringere Störungen im Untergrund erwarteten. 1996 setzten sie die ersten Bohrer an, 2003 zogen sie das letzte Teilstück. Insgesamt liegen nun 3085 Eisquerschnitt in zehn Zentimeter dicken und 3,5 Meter langen Stangen zur Analyse vor ihnen – oder zeitlich gesehen 123 000 Jahre –, jedes Jahr fein säuberlich aufgezeichnet in zentimeterdicken Lagen.

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Eisbohrkern | Querschnitt des Eisbohrkerns aus den untersten Schichten. Er enthält auch wieder gefrorenes Wasser (durch Sedimente rötlich gefärbt), das sich von dem reinen Eis aus der Eem-Warmzeit (halbmondförmig) abhebt.
Und damit reicht der eisige Blick sogar zurück bis ins Ende der Eem-Warmzeit, die der letzten Eiszeit vorausging. Aus Sauerstoffisotopen-Analysen errechneten die Forscher, dass damals etwa fünf Grad Celsius mehr in der Gegend herrschten. Im Vergleich zu den durchaus heftigen Temperaturschwankungen der eisigen Phase waren die Verhältnisse davor verblüffend stabil, nur kurz vor Anbruch der Eiszeit, vor etwa 119 000 Jahren, gab es eine kleine Eskapade des Thermometers: erst nach unten, dann kletterte die Quecksilbersäule 4000 Jahre später noch einmal kurz aber kräftig nach oben, um schließlich langsam und kontinuierlich in den Keller zu rutschen. Was bedeutet: Die Eiszeit brach nicht plötzlich herein, sondern ließ sich tausende Jahre Zeit.

Ein Szenario, das manchen bisherigen Vorstellungen widerspricht, wonach ergiebige Süßwassereinträge aus abschmelzenden Gletschern die Meeresströmungen gestört und dadurch den Kältesturz sehr kurzfristig eingeleitet haben könnten – vielen inzwischen bekannt aus Emmerichs Filmvisionen, der uns Ähnliches für die Zukunft vor Augen führte. Und eine Beobachtung, die sich in entsprechenden Bohrkernen der Antarktis nicht wiederfindet, obwohl sich doch sonst fast immer ein genau entgegengesetztes Auf und Ab aufspüren lässt. War damals die globale Verknüpfung des Klimageschehens in den polaren Breiten womöglich gelockert? Und wenn ja, warum?

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Pflanzenreste | In einem Eisbohrkern entdeckten die Forscher im August Überreste von pflanzlichem Material (rechts eine Nahaufnahme), die womöglich aus einer Zeit stammt, als Grönland noch nicht von Inlandeis bedeckt war.
Doch die Forscher stießen auf noch mehr Spannendes, und zwar in flüssiger Form: Als sie knapp das darunter liegende, anstehende Gestein erreicht hatten, floss ihnen plötzlich Wasser in den Bohrstock, rötlich gefärbt und sehr, sehr alt. Offensichtlich hatten sie ihren Bohrplatz ausgerechnet über einer von unten stark erwärmten Bodenregion gewählt, weshalb am unteren Rand die Eisdecke durch Wärme und Druck tatsächlich schmilzt.

Nun sind die Wissenschaftler eifrig beschäftigt, neben ihren Bohrkernanalysen auch das Wasser genaustens unter die Lupe zu nehmen, denn wer weiß, welche Schätze sich darin finden lassen – Überreste ehemals atmosphärischer Gase oder gar früherer bakterieller Lebensgemeinschaften, womöglich noch lebende Organismen aus uralten Zeiten. Bereits im August hatten die Forscher pflanzliche Spuren gefunden, die an nadelförmige Blätter erinnerten und womöglich aus Zeiten noch vor der Eisbeckung Grönlands stammen. Die drei Kilometer Eis und ihre nassen Füße dürften daher wohl noch einige Überraschungen zu Tage bringen.
10.09.2004

Dieser Artikel ist enthalten in Spektrum - Die Woche, 10.09.2004

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