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News: Eiszeit in den Tropen

Eiskerne, die bei Bohrungen aus einem Gletscher auf der Spitze des Vulkans Sajama in Bolivien entnommen und analysiert wurden, veranschaulichen recht deutlich die klimatischen Bedingungen in den Tropen vor 25.000 Jahren. Das Eis am Boden der entnommenen Kerne wurde während des letzten glazialen Maximums gebildet, des kalten Teils der letzten Eiszeit. Damit handelt es sich um die ältesten Kerne, die je aus den Tropen gewonnen wurden. Den Ergebnissen der internationalen Forschergruppe zufolge lagen damals auch auf der Südhalbkugel die Temperaturen um fünf bis sechs Grad niedriger als heute.
Das Forscherteam um Lonnie Thompson, Professor für Geologie am Byrd Polar Research Center der Ohio State University, dem auch Wissenschaftler der Penn State University, der Russischen Akademie der Wissenschaften und von ORSTOM (Ecuador) angehörten, beschreibt in Science vom 4. Dezember 1998 ein Tropenklima, das sich von den bis dahin bei vielen Forschern herrschenden Vorstellungen stark unterscheidet. Die jetzigen Erkenntnisse sind das Ergebnis 20jähriger Bemühungen, eine globale Klimaaufzeichnung zu erstellen, die vom Nordpol bis zum Südpol reicht. Wie Thompson erklärte, sind die neuen Kerne bisher die besten Beweisstücke dafür, daß die Tropen während der letzten glazialen Phase weitaus kühler waren als bisher angenommen.

1997 erklomm das Team den 6 542 Meter hohen Sajama, einen erloschenen Vulkan, der sich über den bolivianischen Teil des Altiplano erhebt – einem gewaltigen Plateau, das sich über 205 000 Quadratkilometer bolivianischer Wüste erstreckt. Die Forscher durchbohrten die Eisschicht am Gipfel und konnten unter anderem zwei Kerne nach oben befördern, die bis zum Grundgestein hinunter reichten – beide etwas mehr als 132 Meter tief. Solche Kerne enthalten gewissermaßen eine Aufzeichnung des damaligen Klimas, die in diesem Fall bis zur Bildung der Eisdecke zurückreicht und bis jetzt im Eis eingeschlossen war.

Bei der Analyse der Kerne stellte sich heraus, daß das Eis am Boden der Kerne aus der kältesten Periode der letzten Eiszeit vor 25 000 Jahren stammt, dem letzten glazialen Maximum (LGM). Noch vor kurzem waren viele Forscher der Ansicht, daß während dieser Periode nur die Regionen der polaren und mittleren Breitengrade eine drastische Abkühlung erfuhren und die Tropen hiervon größtenteils nicht betroffen waren. Der abrupte Beginn und das ebenfalls abrupte Ende eines Ereignisses des jüngeren Dryas legt nahe, daß wahrscheinlich atmosphärische Vorgänge die treibenden Mechanismen hierfür waren. Es sieht auch so aus, als ob das natürliche Klimasystem imstande wäre, auf globaler Ebene Veränderungen in großem Ausmaß zu vollziehen.

Das jüngere Dryas war eine ausgeprägte Kühlperiode, die vor ungefähr 12 700 Jahren einsetzte – genau während der allgemeinen Erwärmung, die der letzten glazialen Phase folgte. Sie dauerte lediglich 1 300 Jahre und man nahm bisher an, sie hätte nur in der nördlichen Hemisphäre stattgefunden. Nach den Kernen aus dem Sajama zu schließen, dauerte das Ereignis in Wahrheit 2 500 Jahre, endete jedoch zum selben Zeitpunkt wie bislang vermutet.

In den Kernen eingeschlossen waren papierdünne Borkenfragmente von Polylepis-Bäumen und Insekten, welche die niederen Flanken des Sajama bevölkerten. Zum ersten Mal wurde das Alter von Materialien aus einem tropischen Eiskern mittels Kohlenstoffdatierung bestimmt. Das bedeutet, daß nun eine zusätzliche Technik zur Datierung von altem Eis zur Verfügung steht. (Die C14-Altersbestimmung wurde im Lawrence Livermore National Laboratory und am Woods Hole Oceanographic Institute durchgeführt.) Das organische Material, das nur eineinhalb Meter über dem Boden der Kerne lag, ist laut Datierung 24 000 Jahre alt.

Thompson war zuvor schon Leiter von Expeditionen zu den Eisschichten in Huascuran und in Quelccaya (Peru), um andere Eiskerne ans Tageslicht zu befördern. Die Zeit der letzten glazialen Phase, wie sie in Kernen aus den peruanischen Anden oder in polaren Eiskernen aufgezeichnet wurden, hielt man bisher für kalt und trocken. Aber diese neuen Kerne zeigten nun, daß die Luft in diesem Gebiet zum Höhepunkt der letzten Eiszeit achtmal weniger staubig war als heute. "Die geringe Staubkonzentration deutet darauf hin, daß das regionale Klima um den Sajama zu jener Zeit wesentlich feuchter war", sagt Thompson. "Zusammengenommen deuten die Informationen aus Huascuran und dem Sajama klar auf kühlere Tropen während der letzten glazialen Phase hin."

"In dieser Region gab es eine Abkühlung von etwa fünf bis sechs Grad Celsius", erläuterte Thompson. "Das ist das gleiche Reaktionsausmaß, das auch in den Aufzeichnungen der Eiskerne von Huascuran, 1 600 Kilometer weiter nördlich zu finden ist." Huascuran befindet sich auf 9 Grad südlicher Breite, der Sajama auf 18 Grad südlicher Breite. Eine ähnliche Abkühlung wurde in Eiskernen gefunden, die per Bohrung aus dem westlichen Tibet, aus der Antarktis und der Eisschicht Grönlands gewonnen wurden.

Die Funde aus den Sajama-Kernen verbessern das Verständnis der Forscher über die Geschichte des südamerikanischen Altiplano. In periodischen Abständen, in dem Maße wie das regionale Klima von feucht zu trocken überging, bildeten sich auf dem Plateau gewaltige Seen. "Das waren wirklich gewaltige Seen. Einer von ihnen, ein Süßwassersee, bedeckte mehr als 100 000 Quadratkilometer und war bis zu 300 Meter tief." Laut Thompson füllten sich die Seen während der feuchten Perioden und leerten sich während der Trockenzeiten wieder. In einigen Fällen bildeten sie Salzebenen. Nach Ansicht einiger Forscher füllten sich die Seen während der letzten 60 000 Jahren sogar mehrere Male erneut mit Wasser. Geologisch gesehen, "ist das ein sehr dynamischer Ort", sagt Thompson "Wenn man ihn jetzt so ansieht, würde man nie darauf kommen."

Thompson und seine Kollegen glauben, daß Beginn und Ende dieser kalten, glazialen Perioden mit den Veränderungen im hydrologischen System der Tropen zusammenhängen, obgleich diese Annahme noch nicht bestätigt wurde. "Es ist sehr wichtig, die Vorgänge dieses Systems besser zu verstehen, da sie für heutige Vorgänge durchaus relevant sein könnten. Vielleicht gibt es ja Mechanismen im hydrologischen System der Tropen, die den Einfluß noch intensivieren, den die Menschen auf das gegenwärtige Klima ausüben können."

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