Heute sind große Gebiete auf der Nordhalbkugel mit Eis bedeckt. Doch das war nicht immer so. In der aktuellen Ausgabe des Wissenschaftsmagazins „Nature“ veröffentlichen Wissenschaftler des Potsdamer GeoForschungsZentrums (GFZ) und des Potsdam-Instituts für Klimafolgenforschung (PIK) eine mögliche Lösung des ältesten Rätsels der Paläoklimaforschung – der Entstehung der Eiszeit auf der Nordhalbkugel vor gut 2,7 Millionen Jahren.
{1l}
Vor rund 2,7 Millionen Jahren kühlte sich die Erde dramatisch ab. Eine permanente Eiskappe überzog fortan die Nordpolarregionen, und kilometerdicke Eisschilde bedeckten außer Grönland auch große Teile Nordamerikas, Nordasiens und Skandinaviens. Die Eiszeit begann. Seitdem hat sich der Pulsschlag des Klimas auf einen fortwährenden Wechsel zwischen Kalt- und Warmzeiten eingependelt, bei insgesamt eher niedrigen Temperaturen.
Doch was löste die Eiszeit aus? Für das Wachstum der Eisdecken sind zwei Voraussetzungen nötig, so viel war bisher klar: Erstens müssen die Polarregionen ausreichend kalt sein, damit der Niederschlag als Schnee fallen kann. Zweitens muss der Niederschlag so hoch sein, dass der Schneefall im Winter das Abschmelzen im Sommer überwiegt.
Und genau hier beginnt das Rätsel: Denn die paläoklimatischen Daten zeigen, dass die Nordhalbkugel schon vor 14 Millionen Jahren ausreichend kalt war, um Gletscher wachsen zu lassen. Warum aber setzte erst vor 2,7 Millionen Jahren die große Vereisung auf der Nordhalbkugel ein?
Die aktuelle Studie der Potsdamer Wissenschaftler zeigt, dass sich die ozeanische Zirkulation vor 2,7 Millionen Jahren dramatisch veränderte.
Ein „Süßwasserdeckel“ bildete sich im subarktischen Nordpazifik aus – darauf weisen neue Klimadaten und Modellrechnungen hin. Diese salzgesteuerte so genannte Sprungschicht in 200 Metern Wassertiefe bewirkte, dass sich im Sommer und Herbst bei etwa 50 Metern Wassertiefe eine weitere, temperaturgesteuerte Schichtung ausbilden konnte.
Durch diese verstärkte Schichtung des nordpazifischen Ozeans stieg die Wasseroberflächentemperatur in der Region im Sommer und Herbst um mehr als 7 °C. Damit stellt der Nordpazifik die entscheidende Feuchtigkeitsquelle für den amerikanischen Eisschild und die gesamte Nordhalbkugel dar.
(GeoForschungsZentrum Potsdam/ Potsdam Institut für Klimafolgenforschung, 24.02.2005 – NPO)
