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Paläoklima: Neue Klimadaten aus altem Eis

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In allen Kaltzeiten der letzten 740 000 Jahre war die Meereisbedeckung rund um die Antarktis sehr viel ausgedehnter als in Warmzeiten. Gleichzeitig war der Süden Südamerikas deutlich trockener und windiger als heute, was zu einem stark erhöhten Staubeintrag in die Antarktis führte. Dies zeigte die Untersuchung von Aerosolpartikeln in einem drei Kilometer langen Eiskern durch ein europäisches Wissenschaftler-Team unter Beteiligung des Alfred-Wegener-Instituts für Polar- und Meeresforschung.

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Eisbohrkern | Die vertikale Musterung der Eiskerne zeigt schon bei äußerlicher Inspektion die zeitliche Veränderung klimatischer Faktoren.
Für ihre Studien bestimmten die Wissenschaftler die Konzentrationen kleinster Aerosolpartikel im Eis, die weit entfernt an der Ozeanoberfläche oder auf den Kontinenten produziert und mit dem Wind in die Antarktis transportiert wurden. So weist die Konzentration von Seesalz-Aerosolen, welche beim Gefrieren von Meerwasser gebildet werden, auf eine großräumige Ausdehnung der Meereisbedeckung rund um die Antarktis in allen Kaltzeiten hin.

Erhöhte Konzentrationen kleiner Mineralstaubteilchen in den Kaltzeiten deuten auf ein trockeneres Klima in den angrenzenden Kontinenten, insbesondere Südamerika. Der mit dem Wind in den Südozean transportierte Staub stellt auch vermehrt Nährstoffe für das Plankton im Ozean zur Verfügung. Analysen von Sulfat-Aerosol im Eiskern, das bei Algenblüten produziert wird, weisen allerdings nicht auf eine erhöhte biologische Produktion im Südozean hin.

Die Ergebnisse lassen das bisherige Verständnis, wie die Biologie im Südozean auf Klimawechsel reagiert haben könnte, in einem neuen Licht erscheinen, sagt daher Hubertus Fischer, Leiter der chemischen Untersuchungen am Alfred-Wegener-Institut. Zumindest für den südlichen Teil des Südozeans müsse man Vorstellungen über eine Erhöhung der biologischen Produktivität in Eiszeiten neu überdenken.

Diese Daten sind neben dem bereits analysierten Temperaturverlauf essenziell für das Verständnis der zukünftigen Klimaentwicklung. Da sich jedes Mal eine ähnliche Abfolge der gleichen Änderungsprozesse zeigte, wenn im Verlauf der letzten 740 000 Jahre warme Klimabedingungen mit kalten abwechselten, schließen die Forscher um Eric Wolff vom British Antarctic Survey, dass die Erde im Verlauf von Klimaänderungen Regeln folgt. Wenn man diese Regeln verstehe, könne man Klimamodelle und somit auch Prognosen für die Zukunft verbessern.

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Station Dome C | An der antarktischen Station Dome C wurde das bisher älteste Eis der Antarktis geborgen.
Das Projekt EPICA (European Project for Ice Coring in Antarctica) wird von einem Konsortium aus zehn europäischen Ländern ( Belgien, Dänemark, Deutschland, Großbritannien, Frankreich, Italien, Niederlande, Norwegen, Schweden, Schweiz) durchgeführt. EPICA wird von der European Science Foundation (ESF) koordiniert und durch die beteiligten Länder und die Europäische Union finanziert. Ziel von EPICA war es, im Inlandeis der Antarktis zwei Eiskerne zu erbohren, die bis zum Felsuntergrund reichen. Das Team auf Dome C arbeitete bei Temperaturen bis zu minus 40 Grad Celsius, bis die Bohrung im Dezember 2004 abgeschlossen wurde. Von den 3260 Metern Eiskern wurden bisher nur die oberen 3000 Meter analysiert. Die Glaziologen schätzen, dass in dem noch älteren Eis die ungestörte Klimageschichte bis zu einem Alter von ungefähr 900 000 Jahren gespeichert ist. Er ist somit das längste kontinuierliche Eiskernarchiv, das jemals gewonnen wurde.

Lage von Dome CLaden...
Lage von Dome C | Die Karte zeigt den Standort der EPICA-Bohrungen an Dome C in der Antarktis.
Neben der Bohrung an Dome C wurde auch an der Kohnen-Station im Dronning Maud Land eine EPICA-Bohrung niedergebracht, und in der vergangenen Feldsaison 2005/06 erfolgreich abgeschlossen. Die chemischen und physikalischen Untersuchungen an dem gewonnenen Eiskern sind in vollem Gange.
23.03.2006

Dieser Artikel ist enthalten in Spektrum - Die Woche, 23.03.2006

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