SCHRITT FÜR SCHRITT INS EISZEITALTER – "Science"- Studie erhellt langfristige Klimaveränderungen

Elektronenmikroskopaufnahme: Kieselalgenreste im untersuchten Bohrkern (Foto: Scripps Institution of Oceanography)


Um die vom Menschen beeinflusste Klimazukunft zuverlässiger abschätzen zu können, ist es ratsam, auch jene Klimaprozesse zu untersuchen, die natürlich, sprich: ohne menschliches Zutun in der geologischen Vergangenheit abliefen. Eine jetzt im Wissenschaftsmagazin „Science“ erschienene Studie zeigt, wie die vor etwa 4,5 Millionen Jahren herrschende Warmzeit in mehreren Phasen Richtung Kaltzeit kippte und sich vor rund 900.000 Jahren ein neuer Klimarhythmus ausbildete: Erst seitdem wechseln Kalt- und Warmzeiten im 100.000-Jahre-Takt. Bemerkenswert am Rande: Der Klimaumschwung beflügelte die Entwicklung der Gattung Mensch.

Vor vier Millionen Jahren hatte die Erde ein anderes Aussehen als heute. Nord- und Südamerika waren nicht durch eine Landbrücke verbunden, sondern durch den sogenannten Panama-Seeweg getrennt. Damals war das globale Klima deutlich wärmer; lediglich die Südpolarregion war mit einem Eisschild bedeckt. Im Bereich des östlichen Südatlantik beispielsweise lagen die Temperaturen etwa zehn Grad Celsius höher als heute. Damals hausten im südlichen Afrika Menschenaffen der Gattung Australopethicus in mehr oder weniger dichten Wäldern.

Dann aber – vor 3,2 Millionen Jahren – begann das globale Klima zu kippen. Über das „Wie“ dieses Umschwungs am Beispiel des Südatlantiks berichtet jetzt ein Forscherteam im Wissenschaftsblatt Science (Vol. 290, 22. Dezember). Es untersuchte Meeresablagerungen des Benguela-Stroms, der vom Kap der Guten Hoffnung entlang der südwestafrikanischen und namibischen Küste nordwärts streicht. „Unser Augenmerk galt einem mehr als 200 Meter langen Sedimentkern, den wir mit dem Forschungsschiff `JOIDES Resolution` vor Namibia erbohrten“, erläutert Expeditionsleiter Prof. Gerold Wefer, einer der Science-Autoren. „Der Kern zeigt uns, dass es Klimaphasen von einigen Jahrhunderttausenden Dauer gab, in denen die regionalen Temperaturen jeweils sprunghaft sanken.“ Vor etwa 2,5 Millionen Jahren bahnte sich in der Südatlantik-Region dann ein regelrechter Klimacrash an, in dessen Verlauf das Thermometer um mehr als acht Grad Celsius abstürzte.

Der Klimakollaps auf der Südhalbkugel war Anzeichen des global herrschenden Trends Richtung Eiszeit. Dass die Temperaturen allerorten sanken, hatte mehrere Ursachen. So wurde durch Bewegungen der Erdplatten der bis dato offene Panama-Seeweg versperrt. Zwischen Nord- und Südamerika entstand eine Landbrücke. Sie veränderte das klimabedeutsame Strömungsgeschehen im Atlantik von Grund auf: Das Golfstromsystem entstand und damit eine Tiefenströmung im Nordatlantik. Mit den absinkenden Wassermassen verschwanden zugleich große Kohlendioxidmengen, die zuvor aus der Atmosphäre in den nördlichen Ozean diffundiert waren. Weniger CO2 aber bedeutete kühleres Klima.

Auch vor Südwestafrika veränderte sich das Strömungssystem – allerdings in umgekehrter Richtung: „In unserem Untersuchungsgebiet wehten die Passatwinde jetzt viel kräftiger als zuvor. Deshalb wurde aus Tiefen um die 200 Meter mehr kühles, nährstoffreiches Wasser an die Oberfläche gepumpt“, erklärt der Bremer Geowissenschaftler Wefer. Das wiederum begünstigte das Wachstum der Meeresalgen, die ihrerseits verstärkt das Klimagas Kohlendioxid aus der Atmosphäre aufnahmen. „In solchen Fällen sprechen wir von positiver Rückkopplung. Einmal in Gang gesetzt, kam der Abkühlungstrend aus sich selbst heraus erst so richtig in Schwung.“

Das Klimageschehen sollte auch die Entwicklung unser prähistorischen Vorfahren beeinflussen. Denn dank des kühleren Benguela-Stroms gelangte weniger Luftfeuchtigkeit ins Landesinnere. Die Folge: Dort, wo einst Wälder gediehen, entwickelten sich vor etwa zwei Millionen Jahren offene Graslandschaften. In diesen Savannen hatte Australopethicus keine Chance. An seiner Stelle machten nun Angehörige der Gattung Homo Jagd auf Antilopen und Wasserböcke. Diese Vorfahren des modernen Menschen waren augenscheinlich die ersten, die sich erfolgreich an die veränderten Klimabedingungen anpassen konnten.

Anfragen/Interviews:
Prof. Gerold Wefer
FB Geowissenschaften / Universität Bremen
Tel. 0421 – 218-3389
E-Mail: gwefer@uni-bremen.de

Weitere Informationen finden Sie im WWW:

Ansprechpartner für Medien

Albert Gerdes idw

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