Klimawandel unterdrückt die nächste Eiszeit

Wäre der Mensch nicht, würde die Erde wahrscheinlich längst auf die nächste Eiszeit zusteuern. Denn den Erdbahnparametern nach wäre dies fällig. Verhindert wird dies jedoch durch zu hohe CO2-Werte, wie deutsche Klimaforscher herausgefunden haben. Der menschengemachte Klimawandel schiebt demnach die nächste Eiszeit um mehrere zehntausend Jahre auf. Das demonstriert, wie tiefgreifend der Menschen bereits in das Erdsystem eingreift, so die Forscher im Fachmagazin „Nature“.

Das letzte Erdzeitalter war von einem Auf und Ab des Klimas geprägt: Immer wieder unterbrachen Eiszeiten Perioden milderen Klimas. Die Ursache für diese Temperaturstürze sind nach gängiger Annahme die Milankovitch-Zyklen: subtile Veränderungen der Erdbahn und -neigung und der Sonneneinstrahlung. Ginge es jedoch allein nach diesen, müsste sich unser Planet schon wieder auf bestem Wege in eine Eiszeit befinden.

„In der Vergangenheit wurden bei vergleichbaren Erdbahnbedingungen schon Eiszeiten ausgelöst“, erklären Andrey Ganopolski und seine Kollegen vom Potsdam-Institut für Klimafolgenforschung (PIK). „Doch obwohl die Sonneneinstrahlung im hohen Norden heute auf einem Minimum ist, gibt es keine Hinweise auf den Beginn einer neuen Eiszeit.“ Den Grund dafür haben sie nun genauer untersucht.

Erdbahnfaktoren und CO2 als Schlüsselfaktoren

Für ihre Studie rekonstruierten die Forscher mit vier verschiedenen Klimamodellen zwei vergangene Warmzeit-Kaltzeit-Übergänge, die in Bezug auf ihre Erdbahnparameter den heutigen Bedingungen sehr ähnlich waren. Zusätzlich bezogen sie die Konzentrationen des Treibhausgases Kohlendioxid in der Atmosphäre mit ein. Ihr Ziel: Eine Formel zu finden, die anzeigt, wann eine Kaltzeit ausgelöst wird und wann nicht.

Milankovitch-Zyklus: Erdbahnparameter und Sonneneinstrahlung beeinflussen den Wechsel von Kalt- und Warmzeiten. © Global Warming Art/CC-by-sa 3.0

Tatsächlich gelang es den Forschern, diesen „Eiszeit-Code“ zu knacken: „Unsere Ergebnisse lassen eine funktionale Beziehung zwischen der Sonneneinstrahlung im Sommer und atmosphärischem CO2 erkennen, die den Beginn einer neuen Eiszeit kennzeichnet“, berichtet Ganopolski. „So lässt sich nicht nur die Vergangenheit erklären, es ermöglicht uns auch künftige Perioden abzusehen, in denen ein neuer Eiszeitzyklus einsetzen kann.“

„Knapp einer Eiszeit entkommen“

Als die Wissenschaftler diese Erkenntnisse auf das Holozän anwendeten, die Warmperiode seit der letzten Eiszeit, fand sich auch Erklärung für das heutige Fehlen eines Kälteeinbruchs: Die atmosphärischen CO2-Werte waren zu hoch. „Das Erdsystem wäre längst wieder auf dem Weg in eine neue Eiszeit, wenn die präindustriellen CO2-Werte 40 ppm niedriger gewesen wären als im späten Holozän der Fall“, so die Forscher. Hätte die Atmosphäre 240 ppm CO2 statt der im 18. Jahrhundert vorhandenen 280 ppm enthalten, wäre eine Eiszeit ausgelöst worden.

„Ob dieses knappe Entkommen vor einem erneuten Gletschervorstoß jedoch natürlichen Ursprungs war, bleibt strittig“, betonen die Forscher. Denn schon lange vor Beginn der Industrialisierung hat die Menschheit durch Waldrodungen und andere Veränderungen der Landnutzung in den Kohlenstoff-Haushalt des Planeten eingegriffen und so die CO2-Werte der Atmosphäre erhöht, wie Studien nahelegen.

CO2-Konzentrationen in der Atmosphäre von 1980 bis 2014 © NOAA/ State of the Climate 2015

Klimawandel verschiebt die Eiszeit um 50.000 Jahre

Wie die Modelle zeigen, würde deshalb die nächste Eiszeit selbst ohne den heutigen Klimawandel noch mehrere zehntausend Jahre auf sich warten lassen. Erst in rund 50.000 Jahren wären Erdbahnparameter und CO2-Schwellenwerte passend für den nächsten Kälteschub. „Das macht das Holozän auch ohne unseren direkten Einfluss schon zu einer ungewöhnlich langen Warmzeit“, sagt Ganopolski.

Durch den menschengemachten Klimawandel jedoch zögern wir den Beginn der nächsten Eiszeit noch einmal weiter hinaus: „Unsere Studie zeigt, dass bereits relativ moderate zusätzliche CO2-Emissionen aus der Verbrennung von Öl, Kohle und Gas ausreichen, um die nächste Eiszeit um weitere 50.000 Jahre zu verzögern“, berichtet Ganopolski. Dies wäre schon bei einem atmosphärischen CO2-Gehalt von 500 ppm der Fall – und wir liegen bereits bei 400 ppm.

Steigen die CO2-Werte noch weiter, könnte dies die Eiszeit sogar um 100.000 Jahre verzögern. „Unter dem Strich bedeutet dies, dass wir einen kompletten Eiszeitzyklus überspringen, was beispiellos ist“, sagt Ganopolski. „Es ist wirklich verblüffend: Der Mensch ist in der Lage, einen der fundamentalen Mechanismen zu stören, die die Welt geformt haben, wie wir sie heute kennen.“

Nach Ansicht der Forscher demonstriert dies sehr deutlich, dass unser Planet in eine neue Ära eingetreten ist, in der Mensch selbst in die geologischen Prozesse eingreift und sie verändert – das Anthropozän. (Nature, 2016; doi: 10.1038/nature16494)

(Potsdam-Institut für Klimafolgenforschung, 14.01.2016 – NPO)