Klimaerwärmung sorgte für eiszeitlichen Methananstieg

Vor 40.000 Jahren führte eine Klimaerwärmung zu einem Anstieg des Treibhausgases Methan. Verantwortlich dafür waren vor allem Feuchtgebiete in hohen nördlichen Breiten. Dies hat jetzt ein internationales Forscherteam herausgefunden. Es widerlegte den in Expertenkreisen auch als „Klathratkanonen-Hypothese“ bezeichneten Erklärungsansatz, dass Methan-Ausstöße am Meeresboden für eine höhere Methankonzentration und die Klimaerwärmung verantwortlich waren.

Frühere Messungen an Eiskernen zeigten, dass die atmosphärische Methankonzentration während plötzlicher Klimaschwankungen in der letzten Eiszeit stark variierte. Klimaschwankungen – so genannte Dansgaard-Oeschger-Ereignisse – kennzeichnen sich durch einen markanten Anstieg von Temperatur und Methankonzentration. Bislang war jedoch unklar, in wie weit vor 40.000 Jahren ein wärmeres Klima zu einer höheren Methankonzentration geführt hatte oder umgekehrt.

Methanemissionen aus Feuchtgebieten

Klimaforscher der Universitäten Bern und Kopenhagen und des Alfred-Wegener-Instituts für Polar- und Meeresforschung in Bremerhaven kommen nun in ihrer Studie zu dem Schluss, dass der beobachtete Anstieg der Methankonzentration zu jener Zeit vor allem auf erhöhte Methanemissionen aus Feuchtgebieten zurückzuführen ist. Diese natürlichen Methanquellen hätten aufgrund einer Erwärmung der nördlichen Breiten mehr Methan produziert und somit zu einer höheren Methankonzentration beigetragen, schreiben die Wissenschaftler in „Science“.

Mit ihrer Untersuchung widerlegen die Klimaforscher gleichzeitig eine kontroverse Hypothese. Sie besagt, dass große Vorkommen von Methan im Meeresboden entlang der Kontinentalränder abrupt freigesetzt wurden und so schnelle Klimaerwärmungen eingeleitet hätten.

Im Eis gefangene Methanblasen, die vom Grund eines Tümpels aufgestiegen waren. © G. Stoof / AWI

Natürlicher Anstieg der Treibhausgase

Die Forscher betonen jedoch, dass die Verhältnisse vor 40.000 Jahren nicht mit der heutigen Klimaentwicklung vergleichbar sind: „Unsere Ergebnisse bedeuten nicht, dass Methan oder Treibhausgase generell für die Klimaerwärmung keine Rolle spielen. Was unsere Studie zeigt, sind natürliche Verhältnisse vor 40.000 Jahren, lange bevor der Mensch mit dem Ausstoß von Treibhausgasen das globale Klima beeinflusst hat.“

In jener Zeit verursachten Klimaerwärmungen einen natürlichen Anstieg der Treibhausgase und diese dann wiederum einen verstärkten Treibhauseffekt. Heute jedoch werden zusätzliches Methan und Kohlendioxid künstlich durch den Menschen in die Atmosphäre eingebracht und verursachen dadurch erst die Klimaerwärmung, betonen die Wissenschaftler ausdrücklich.

Isotopische „Fingerabdrücke“

Natürlicherweise haben einige Methan-Moleküle ein Neutron mehr im Kern der Wasserstoff- oder Kohlenstoffatome und sind dadurch etwas schwerer. Das Methan (CH4) aus terrestrischen Feuchtgebieten besitzt weniger Moleküle mit dem schweren Wasserstoff-Atom als jenes, welches aus dem Meer stammt. Die marinen und terrestrischen Methanquellen haben somit eindeutige isotopische „Fingerabdrücke“. Mit Hilfe dieser Fingerabdrücke ist es möglich, ihre relativen Beiträge zu atmosphärischen Methan-Ausstößen zu messen.

Zu den eindeutigen Ergebnissen kam das internationale Forscherteam mit einer neuen, eigens an der Universität Bern und dem Alfred-Wegener-Instituts fürPolar- und Meeresforschung entwickelten sehr präzisen Messmethode, um diese Fingerabdrücke an Eisbohrkernen abzunehmen.

(idw – Universität Bern, 25.06.2010 – DLO)