Salzige Geschichte

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Seesedimente erzählen Klimageschichte. Und auch wenn ein See heute gar kein See mehr ist, sondern nur noch eine trockene Salzebene, so birgt sein Untergrund doch die Spuren vergangener feuchterer Zeiten. Das gilt auch für den Salar de Uyuni im bolivianischen Altiplano: Anhand eines Sedimentkerns, geschichtet aus Salz und Seeschlamm, konnten Forscher das Klima der letzten 50 000 Jahre rekonstruieren. Ihre Ergebnisse bestätigen frühere Studien an Andengletschern und dem Titicacasee.

Antje Findeklee

Salz, so weit das Auge reicht. Mit über 10 000 Quadratkilometern und damit halb so groß wie Hessen ist der Salar de Uyuni im südlichen Altiplano die ausgedehnteste Salzebene der Welt. Doch nicht nur Touristen zieht es in die bolivianische Hochebene, auch Wissenschaftler wissen dieses einmalige Naturschauspiel zu schätzen. Denn die hunderte von Meter dicken Ablagerungen sind ein Klimaarchiv der letzten Jahrtausende – eine Aufzeichnung der turbulenten Abfolge von Trockenzeiten und feuchten Phasen.

Paul Baker von der Duke University und seine Kollegen analysierten nun die obersten 35 Meter eines 221 Meter langen Bohrkerns. Schon während der Bohrung hatten die Wissenschaftler kontinuierlich die Gammastrahlung im Bohrloch erfasst, die von Kalium-, Uran- und Thoriumisotopen in den schlammigen Ablagerungen ehemaliger Seeböden stammen. In den Salzkrusten der Trockenzeiten fehlen diese Elemente weitestgehend. Außerdem kartierten die Forscher die Überreste von Kieselalgen und erhielten so einen Überblick, wann der See tief, flach oder gar ausgetrocknet war und welchen Salzgehalt er hatte.

Die Ergebnisse bestätigen die Resultate einer früheren Studie der Arbeitsgruppe, die sie aus Seesedimenten des etwa 300 Kilometer nördlich gelegenen Titicacasees erhielten. Am Salar de Uyuni zeigen sich ebenfalls zwei voneinander unabhängige Zyklen in den Trocken- und Feuchtphasen. Schwankungen der Erdachse riefen zum einen sehr langfristige Veränderungen hervor. Sie führten in den nördlichen Breiten zu den ausgeprägten Kaltzeiten, und auch südlich des Äquators sank das Thermometer um einige Grad. Gleichzeitig jedoch war die Sonneneinstrahlung in der Region im dortigen Sommer höher, wodurch sich das Gebiet in dieser Jahreszeit wohl mehr erwärmte. Das wiederum könnte den Nordostpassat verstärkt haben, der vor der Küste Südamerikas Feuchtigkeit aufnimmt und das Amazonasbecken wie den Altiplano mit Niederschlägen überzieht, vermuten die Forscher. Deutliche Schichten von Seeschlamm-Ablagerungen in dem Bohrkern sind Zeugen dieser feuchteren Bedingungen, beispielsweise während des letzten Eiszeit-Höhepunktes.

Zusätzlich zu diesem langandauernden Rhythmus stellten die Wissenschaftler auch hier sehr kurzfristige Schwankungen fest, die kaum mehr als ein Jahrtausend andauerten. Sie stimmen zeitlich gut mit Phasen überein, in denen die Oberflächentemperaturen des östlichen subtropischen Nordatlantiks extrem niedrig lagen. Ausgeprägte Temperaturgegensätze zwischen westlichem und östlichem Atlantik würden ebenfalls die Passatwinde verstärken und den Altiplano und das Amazonasbecken so mit mehr Feuchtigkeit beliefern.

Mit Hilfe der Daten konnten das Team um Baker nun auch die vom Salar de Uyuni bekannten drei Paläoseen genauer datieren. Der jüngste davon, "Coipasa", erstreckte sich Radiokarbondaten zufolge von 11 500 bis 13 400 vor heute als Flachsee in dem Gelände. Da der Bohrkern im oberen Bereich jedoch unvollständig war, konnten die Forscher nur extrapolieren und Coipasa auf etwa 12 500 vor heute schätzen – passend zur Jüngeren Dryaszeit, einer Kaltphase. Der jüngste tiefe See, "Tauca" sollte bisherigen Daten nach von 13 000 bis 18 000 vor heute bestanden haben. Hier ermittelten Baker und seine Kollegen abweichende Werte, denen zufolge sich der See von 14 900 bis 26 100 ausdehnte. Und auch der dritte See, "Minchin", ist offenbar sehr viel älter als die bisher vermuteten etwa 30 000 Jahre – die entsprechenden Sedimente in dem Bohrkern beginnen erst in 20 Metern Tiefe und damit bei einem Alter von etwa 38 000 Jahren.

Doch warum ist der Salar de Uyuni heute trocken, obwohl der Altiplano zur Zeit wieder unter starker Einstrahlung steht? Baker und seine Kollegen führen dies auf die höheren Temperaturen zurück, welche die Verdunstung erhöhen. Außerdem sei der Altiplano im Vergleich zu vergangenen Epochen durchaus recht feucht – schließlich habe der Titicacasee seit fast 3 500 Jahren beinahe durchgehend einen ständigen Abfluss, während der Seespiegel dafür früher zu niedrig gelegen habe, erklären die Forscher. Und es haben sich in der Vergangenheit immer wieder kleine Seen in dem kargen Gebiet gebildet, wie beispielsweise der Lake Poopó.