Vom Treibhaus zum Eishaus – Wie Bewegungen der Erdplatten das Klima verändern

Das Bohrschiff JOIDES Resolution<br>Foto: Rob Dunbar, IODP <br>

Denn als sich Australien vor 49 Millionen Jahren vom antarktischen Kontinent löste und gen Norden driftete, nahmen südpazifische Meeresströmungen neue Wege. Damit war das Ende des damaligen Treibhausklimas eingeläutet. Es wurde kühler; die Vereisung der Antarktis nahm ihren Lauf.

Vor rund 50 Millionen Jahren waren Australien und die Antarktis durch eine schmale Landbrücke verbunden – ähnlich wie heute Nord- und Südamerika. Kernstück dieser Verbindung war das heutige Tasmanien. Als die Südkontinente auseinander drifteten, brach die tasmanische Landbrücke auseinander. Mit weit reichenden Folgen: Bis dahin war der Austausch von Wassermassen zwischen südwestlichem Pazifik und dem Indischem Ozean unterbunden gewesen. Jetzt hatten die Meeresströmungen, zumindest im obersten Ozeanstockwerk freie Bahn. Der antarktische Zirkumpolarstrom war geboren, der noch heute den sechsten Kontinent in einem breiten Strömungsband umschließt.

Über diesen Befund berichtet ein internationales Wissenschaftlerteam jetzt im US-Wissenschaftsjournal PNAS, Proceedings oft he National Academy of Sciences. „Zwar war bekannt, dass Australien und die Antarktis seit etwa 80 Millionen Jahren vor heute langsam aber unaufhaltsam auseinander driften“, sagt Peter Bijl, Paläoklimaforscher an der Universität Utrecht und Erstautor der Studie. „Wir wussten bislang aber nicht, wann genau und wie die Bewegungen der Erdplatten die Meeresströmungen in dieser Region beeinflussten.“

Indizien für die tektonisch ausgelösten Umwälzungen lieferten fossile Überreste einzelliger Algen. Das Forscherteam erbohrte sie Anfang 2010 auf beiden Seiten der ehemaligen Landbrücke während einer Expedition des Integrierten Ozeanbohr-Programms IODP. Die Artenzusammensetzung der Algen bot vor der Öffnung der tasmanischen Landbrücke ein deutlich anderes Bild als danach. „Ab 49 Millionen Jahre vor heute ähnelt sich die Artenzusammensetzung in den Proben auf beiden Seiten der tasmanischen Landbrücke“, sagt Co-Autorin Dr. Ursula Röhl vom MARUM. „Wir sehen darin ein Indiz, dass die Meeresströmungen nicht mehr aufgehalten wurden.“

Als die Meeresströmungen ungehindert vom Südpazifik in den südlichen Indischen Ozean fließen konnten, war der antarktische Zirkumpolarstrom geboren. Er isolierte Antarktika fortan von den wärmeren Regionen weiter nördlich. Die Folge: der sechste Kontinent begann abzukühlen. Das können die Wissenschaftler mit Hilfe von Molekularanalysen an Mikroorganismen und Pollen aus dem erbohrten Probenmaterial belegen. Diese Untersuchungen zeigen, dass ab 49 Millionen Jahre vor heute sowohl die Oberflächentemperaturen des Südpolarmeers als auch die Lufttemperaturen über der Antarktis abkühlten. Das Ende des damaligen Treibhausklimas war eingeleitet. Einige Millionen Jahre später bildeten sich die ersten antarktischen Gletscher, die dann zum Kontinent weiten Inlandeis zusammen wuchsen.
PUBLIKATION:
P.K. Bijl, J.A. Bendle, S.M. Bohaty, J. Pross, S. Schouten, L. Tauxe, C.E. Stickley, R.M. McKay, U. Röhl, M. Olney, A. Sluijs, C. Escutia, H. Brinkhuis en Expedition 318 Scientists. Eocene cooling linked to early flow across the Tasmanian Gateway. PNAS.

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Albert Gerdes
MARUM – Zentrum für Marine Umweltwissenschaften
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