Kurze Erwärmung leitet Übergang zur Eiszeit ein

Klimaschwankungen und eine letzte kurze Erwärmungsphase scheint typischerweise das Ende von Warmzeiten und den Übergang zu einer Eiszeit zu markieren. Zumindest war dies am Ende der Eem-Warmuzeit vor 115.000 Jahren der Fall. Zu diesem Ergebnis kommen deutsche und russische Klimaforscher durch die geochemische Auswertung und Pollenanalysen von Seesedimenten in Sachsen-Anhalt, Brandenburg und Russland.

Durch Rekonstruktionen der Klimageschichte ist bekannt, dass Warmzeiten in der jüngsten Erdgeschichte nur etwa alle rund 100.000 Jahre auftraten und im Schnitt etwa rund 10.000 Jahre andauerten. Die jüngste Warmzeit – das Holozän – dauert bereits mehr als 10.000 Jahre an und erreichte ihren bisherigen Höhepunkt bereits vor etwa 6.000 Jahren. Aus klimageschichtlicher Sicht befinden wir uns daher heute am Ende des Holozäns. In einigen Tausend Jahren wäre demnach eine Abkühlung zu erwarten, wenn es den menschlichen Einfluss auf die Atmosphäre und die daraus resultierende globale Erwärmung nicht gegeben hätte.

Unter anderem wegen dieser Situation sind Forschungen zu den Übergängen der letzen Warm- in die Kaltzeiten wichtig, um vorhersagen zu können, welche Entwicklung unser Klima einmal nehemen wird. Wissenschaftler des Helmholtz-Zentrums für Umweltforschung (UFZ), der Sächsischen Akademie der Wissenschaften zu Leipzig (SAW) und der Russischen Akademie der Wissenschaften haben nun den Übergang der vor rund 115.000 Jahren endenden Eem-Warmzeit zur Weichsel-Kaltzeit, die vor etwa 15.000 Jahren endete, untersucht.

Pollen und Isotope verraten vergangene Klimaentwicklung

Zur Rekonstruktion der Klimageschichte der Eem-Warmzeit untersuchten die Forscher Seesedimente, da sich am Boden von Gewässern durch Ablagerungen im Laufe vieler Jahre ein Klimaarchiv ansammeln kann. Die Proben stammten von damals existierenden und später verlandeten Seen, aufgeschlossen in den ehemaligen Tagebauen Gröbern bei Bitterfeld, Neumark-Nord im Geiseltal bei Merseburg und Klinge bei Cottbus und bei dem Ort Ples am Oberlauf der Wolga, etwa 400 Kilometer nordöstlich von Moskau.

Gröbern in Sachsen-Anhalt gilt unter Experten inzwischen als einer der am besten untersuchten Orte für die Klimageschichte der Eem-Warmzeit in Deutschland. Neben Pollenkonzentrationen analysierten die Forscher auch den Gehalt und die Verhältnisse stabiler Isotope des Kohlenstoffs (13C/12C) und des Sauerstoffs (18O/16O) von Karbonaten und organischen Bestandteilen aus den unterschiedlich alten Sedimentschichten, da diese Rückschlüsse auf die Entwicklung der Vegetation und des Klima erlauben.

Kurze Erwärmung leitete Übergang zur Eiszeit ein

Die Ergebnisse zeigen einen zu Beginn und am Ende des Eems schwankenden, aber in der überwiegenden Zeit relativ stabilen Klimaverlauf. Eine kurze Erwärmungsphase ganz am Ende der letzten Warmzeit markierte offenbar den endgültigen Übergang zur Eiszeit. „Die beobachtete Instabilität mit dem nachweislichen Auftreten von kurzen Erwärmungsphasen während des Übergangs von der vorigen Warm- zur letzten Kaltzeit könnte, sorgfältig betrachtet, eine allgemeine natürliche Eigenschaft solcher Übergangsphasen sein“, schlussfolgert Tatjana Böttger (UFZ), die die Sedimentprofile im Hallenser Isotopenlabor des UFZ analysiert hat.

„Detaillierte Studien dieser Phänomene sind für das Verstehen der momentanen, kontrovers diskutierten Klimatrends wichtig, um den menschlichen Anteil am Klimawandel sicherer zu bestimmen“, erläutert Frank W. Junge von der SAW.

(Helmholtz Zentrum für Umweltforschung UFZ, 03.03.2010 – NPO)