Die Klimaschaukel

Kopplung von Klimaänderungen in der Nord- und Südhemisphäre

Eisbohrkerne geben Aufschluss über die klimatischen Verhältnisse der Vergangenheit. Die gefrorenen Wassermaßen an den Polen bewahren die Erinnerung an die langfristigen Wetterschwankungen wie ein Archiv. In Grönland haben sich die Wissenschaftler seit Ende der 80er Jahre tief ins Eis und damit in die Klimageschichte der letzten 125.000 Jahre gebohrt. Jetzt liegen Vergleichsproben vom Südpol vor, die zeigen, dass die Klimabedingungen der beiden Pole miteinander in Verbindung stehen.

In der aktuellen Ausgabe des Wissenschaftsmagazins Nature stellen die Mitglieder des European Project for Ice Coring in Antarctica (EPICA) ihre Analyse eines 2.500 Meter langen Eisbohrkerns aus der Antarktis vor (One-to-one coupling of glacial climate variability in Greenland and Antarctica).

Gewonnen wurde der kostbare Eiszylinder in Dronning Maud Land). Das Bohrloch in die Vergangenheit an der Kohnen-Station befindet sich 75° Süd und 0° Ost in einer Höhe von knapp 2900 Metern über dem Meeresspiegel. Die Tiefbohrung wurde bereits vor zwei Jahren abgeschlossen, seither werten die Forscher das natürliche Klimaarchiv aus (Eiskern-Tiefbohrung in der Antarktis erfolgreich beendet).

Antarktis (Bild: Hajo Eicken, Alfred-Wegener-Instituts für Polar- und Meeresforschung)

Den Bohrpunkt wählten die Wissenschaftler nach langen Vorerkundungen sehr sorgfältig aus, wobei bewusst relativ junges Eis ins Visier genommen wurde, um eine möglichst genaue zeitliche Auflösung zu erreichen. An dieser Stelle des Südpols gibt es eine ziemlich hohe Niederschlagsrate, die es erlaubt, besonders gut die atmosphärischen und klimatischen Zeitreihen zu erkennen. Der Projektleiter und Vorsitzender des EPICA- Teams, Heinz Miller vom Alfred-Wegener-Institut für Polar- und Meeresforschung in Bremerhaven (AWI) erläuterte:

Das Eis, das wir an der Kohnen-Station gewinnen, ist der erste tiefe Eiskern aus dem atlantischen Sektor der Antarktis. Es ist deshalb besonders geeignet, die Kopplung von Klimaänderungen in der Nord- und Südhemisphäre zu untersuchen. Diese Koppelung ist für die Wissenschaftler ein immer noch ungelöstes Rätsel in der Klimageschichte der Erde. Es kann auch Konsequenzen für unser Verständnis zukünftiger Klimaänderungen haben.

Ziel war ein direkter Vergleich mit dem Klima des Nordpols, die hohe Auflösung eine wichtige Voraussetzung, um diesen Eiskern präzise mit seinem grönländischen Gegenstück, dem Eis des North Greenland Ice core Project (NGRIP), synchronisieren zu können und dadurch zu erkennen, welche Übereinstimmungen oder Unterschiede sich ergeben.

Das Gletschereis wächst durch jeden Schneefall, der sich zunehmend unter dem Druck von oben verdichtet. Ein Anteil von etwa zehn Prozent des Volumens eines Eiskerns besteht aus zwischen den Eiskristallen eingeschlossenen Luftblasen, deren Zusammensetzung Rückschlüsse auf die jeweiligen klimatischen Bedingungen während ihrer Entstehung zulässt. So bewahren die im Eis eingeschlossenen Luftbläschen auch Informationen über die Methankonzentrationen der Vergangenheit.

Rund zehn Prozent der Eiskerne sind Luftblasen, in denen die Atmosphäre vergangener Zeiten eingeschlossen ist. (Bild: Chris Gilbert, British Antarctic Survey)

Die Rekonstruktion der Temperaturen verschiedener Epochen aus dem antarktischen Bohrkern, der eine Spanne von ungefähr 150.000 Jahren umfasst, und der Vergleich mit seinem arktischen Pendant ergab eine sehr unterschiedliche Klimazeitreihe für den Nord- und den Südpol. Dennoch erweisen sich die klimatischen Verhältnisse als direkt miteinander verbunden, und zwar durch eine bipolare Klimaschaukel, wie die Forscher es nennen, die im Verlauf der gesamten Eiszeit und vermutlich auch darüber hinaus aktiv war.

Die beiden Hemisphären der Erde waren offensichtlich durch Meeresströmungen im Atlantik miteinander verknüpft, denn die Eiskerne zeigten, dass sich die Antarktis immer dann erwärmte, wenn es in der Arktis kalt war und sich dadurch der Export von warmem Wasser aus dem Südozean reduzierte. Umgekehrt begann die Antarktis sich jedes Mal dann abzukühlen, wenn während Warmereignissen im Norden vermehrt warmes Wasser in den Nordatlantik strömte. Der Paläoklimatologe und Mitautor des Artikels, Hubertus Fischer vom AWI, erklärt:

Es ist wirklich erstaunlich, wie systematisch dieser Prozess auch für kleinere Klimaschwankungen im Südozean wirkte. Unsere Daten zeigen, dass die Stärke der Erwärmung im Süden linear von der Dauer der Kälteperiode im Norden abhängt.

In der Vergangenheit war immer wieder darüber spekuliert worden, ob Temperaturschwankungen in Grönland nur lokale Ereignisse darstellten – die These ist jetzt deutlich widerlegt.

Die Wetterbedingungen auf den beiden Polen sind durch diese Klimaschaukel miteinander verknüpft. Das bedeutet aber nicht, dass während der Eiszeit im Norden die Kälte und im Süden die Wärme herrschte. Die globalen Rahmenbedingungen galten für die Nord- wie für die Südhemisphäre. Die miteinander verbundenen Schwankungen ergaben sich innerhalb der allgemein herrschenden Kälte- oder Wärmeperioden. Auf Nachfrage von Telepolis ergänzt Hubertus Fischer:

Natürlich herrschten in der letzten Eiszeit in Prinzip auf beiden Polen kalte Bedingungen. Aber in Grönland waren diese immer wieder durch Warmereignisse unterbrochen (die aber nicht so warm waren wie unser heutiges Klima) und im Süden schwankte die Temperatur um 1-3 °C um den glazialen Wert der aber ca. 9°C kälter war als heute.

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