Antarktis war einst so warm wie Florida

Tropenwetter in der Antarktis: Klingt heute absurd, war aber mal Realität, wie US-Wissenschaftler nachgewiesen haben. Das Tropenklima am Südpol könnte sich jedoch bald in Klimamodellen der Zukunft wiederfinden, wie die Forscher im Magazin „Proceedings of the National Academy of Sciences“ schreiben. Denn verantwortlich für die Erwärmung war dasselbe Treibhausgas wie heute: Kohlendioxid.

Vor 40 bis 50 Millionen Jahren, in der Zeit des Eozäns, war das Klima auf der Erde viel wärmer als heute: Die Atmosphäre enthielt hohe Mengen an Kohlendioxid, durch den Treibhauseffekt stiegen die Temperaturen. In der Region, wo heute Deutschland liegt, herrschten teilweise tropische Verhältnisse. Die Polregionen der Erde waren in dieser Epoche komplett frei von Eis. Dadurch lag auch der Meeresspiegel deutlich höher. Um das Klimamodell des Eozäns zu erweitern, schauten sich Wissenschaftler der US-amerikanischen Yale University in New Haven die Vergangenheit der heute kältesten Region der Erde näher an: der Antarktis.

Geologisches Thermometer zeigt tropische Temperaturen

Das Team um den Geologen Peter Douglas verwendete dazu ein sogenanntes Geo-Thermometer: in Fossilien erhaltene Informationen über die Temperaturen vergangener Zeiten. In diesem Fall analysierten die Forscher die seltenen Isotope Kohlenstoff-13 und Sauerstoff-18 in Muschelfossilien von Seymour Island, einer kleinen Insel an der Nordspitze der antarktischen Halbinsel. Diese Daten kombinierten sie mit bereits vorhandenen Daten anderer Geo-Thermometer sowie Klimasimulationen, um ein vollständiges Bild des damaligen Klimas zu erhalten.

Die gefundenen Unterschiede zu den heutigen Temperaturen sind riesig: Die Muscheln im Südpazifik lebten im Eozän demnach in warmem Wasser mit bis zu 22 Grad Celsius – vergleichbar mit dem Meer vor Florida. Die heutige Durchschnittstemperatur des Ozeans um die Antarktis liegt dagegen bei eisigen Null Grad. An Land herrschten Temperaturen von bis zu 17 Grad, der Jahresdurchschnitt lag bei etwa 14 Grad. Das entspricht den Durchschnittstemperaturen an der Küste des Sonnenstaates Kalifornien.

Die Erde im Eozän, vor 40 bis 50 Millionen Jahren: Eisfreie Pole und höherer Meeresspiegel. © Ron Blakey, NAU Geology

Kohlendioxid: Damals wie heute?

Die Wassertemperaturen um die Antarktis waren im Eozän jedoch nicht gleichmäßig verteilt: der südliche Pazifik war besonders warm. Heute sorgt der antarktische Zirkumpolarstrom für gleichmäßig kalte Temperaturen. Diese Meeresströmung gab es damals, als die Kontinente noch dichter zusammen standen, jedoch noch nicht. Andere Strömungen während des Eozäns dagegen könnten zu dem deutlichen Temperaturunterschied zwischen antarktischem Pazifik und Atlantik geführt haben.

„Diese Studie gibt uns ein besseres Verständnis, wie warm die Antarktis war, als die Atmosphäre der Erde viel mehr Kohlendioxid enthielt als heute“, sagt Erstautor Douglas. „Wir wissen, dass es auf dem ganzen Kontinent warm war. Aber wir wissen auch, dass einige Regionen viel wärmer waren als andere.“

Steigende Kohlendioxid-Mengen gelten auch als Hauptquelle heutiger Klimaerwärmung. Douglas und seine Kollegen hoffen daher, dass ihre Ergebnisse auch heutige Klimamodelle verbessern werden. Die Polarregionen sind den Forschern zufolge besonders stark von globaler Erwärmung betroffen. Klimaveränderungen in diesen Teilen der Welt haben weitreichende Folgen: Meeresströmungen und steigender Meeresspiegel beeinflussen das Klima auch weit jenseits der Pole. (PNAS, 2014; doi: 10.1073/pnas.1321441111)

(Yale University, 22.04.2014 – AKR)