Neue Fossilienfunde geben Aufschluss über die Schwankungen der arktischen Meereisdecke innerhalb der vergangenen 30.000 Jahre
Einem Team teilweise von der EU finanzierter Wissenschaftler ist es nun gelungen, einen klaren Zeitstrahl für die schwankenden Meereisbedingungen in der Framstraße zwischen Grönland und Spitzbergen innerhalb der letzten 30.000 Jahre nachzustellen. Die in der Fachzeitschrift Nature Geoscience veröffentlichte Forschungsarbeit erweitert die Kenntnisse der Wissenschaftler rund um die klimatischen Veränderungen, ehe die Aktivitäten des Menschen darauf Einfluss nehmen konnten. Im Rahmen eines ERC Starting Grant wurde das Projekt zum Teil vom Europäischen Forschungsrat (ERC) finanziert. Das unter dem Titel ICEPROXY laufende Projekt mit einem Finanzierungswert von knapp 1,9 Mio. EUR richtet sich auf die Suche nach neuartigen Lipid-Biomarkern im Polareis zu klimaspezifischen und ökologischen Zwecken ("Novel lipid biomarkers from polar ice: climatic and ecological applications"). Die Analyse eines Sedimentkerns aus dem nördlichen Teil der Passage zeigte, dass die Eisdecke der Framstraße im Laufe der Zeit beträchtliche Veränderungen durchlief. "Unsere Nachbildungen der unterschiedlichen Eisbedingungen belegen, wie drastisch die Arktis selbst auf kurzzeitige Kimaschwankungen reagiert", sagt Hauptautorin Juliane Müller vom deutschen Alfred-Wegener-Institut (AWI) für Polar- und Meeresforschung. Während des Letzten Glazialen Maximums (LGM) vor etwa 20.000 Jahren, als die Meeresspiegel am niedrigsten und die Gletscher am stärksten waren, war die Framstraße durchgehend von Eis bedeckt. Dann, etwa vor 15.000 Jahren, sorgte eine Phase der globalen Erwärmung dafür, dass die Straße selbst während der Wintermonate eisfrei blieb. Im Laufe der letzten 5.000 Jahre gibt es Hinweise auf eine jahreszeitliche Veränderung zwischen den eisbedeckten Phasen im Winter und Frühjahr und den eisfreien Phasen im Sommer und Herbst. "Die Meereisdecke bildet eine entscheidende Komponente des Klimasystems: Variationen der Meereisdecke beeinflussen die Albedo (Stärke der Lichtreflexion) der Polarregionen und zudem das Ausmaß der Bildung von Tiefenwasser", heißt es in der Abhandlung. "Es ist davon auszugehen, dass Veränderungen des Meereises im Nordatlantischen Ozean mit den plötzlichen Klimaveränderungen innerhalb der letzten glazialen Termination in Verbindung stehen, es gibt bislang jedoch nur wenige Nachbildungen der Meereisbedingungen." Die Wissenschaftler nutzten zwei komplementäre Biomarker zur Bestimmung des Eiszustandes in der Straße, für die spezifische versteinerte Algenüberreste analysiert wurden, die sich in den Sedimentschichten abgelagert haben: Das Vorkommen des ersten Biomarkers, IP25 (einem komplexen Molekül, welches von winzigen, im Meereis lebenden Algen [Diatomeen] produziert wird), deutet darauf hin, dass die Straße eisbedeckt war. Brassicasterol, der zweite Biomarker, wird von Phytoplankton produziert, das im offenen Wasser lebt. Das Vorhandensein von Brassicasterol deutet folglich darauf hin, dass die Straße zum besagten Zeitpunkt eisfrei gewesen sein muss. Sollte keiner der beiden Biomarker vorkommen, so belegt dies nach Aussage der Forscher eine permanente Eisbedeckung, da mangelndes Licht und Nährstoffe unter der dicken Eisschicht kein Algenwachstum ermöglichen. Sollten wiederum beide Biomarker vorhanden sein, so deutet dies auf jahreszeitliche Veränderungen der Meereisbedingungen hin. Dieses neue Verfahren, bei dem IP25 mit anderen Biomarker kombiniert wird, könnte nähere und präzisere Einblicke in das weltweite Klima der Vergangenheit liefern, ein wissenschaftliches Feld, das derzeit zunehmendes Interesse weckt. "Untersuchungen der natürlichen Veränderungen der Meereis-Ausdehnung in Zeiten, als der Mensch noch keinerlei Einfluss auf das Klima hatte, sind in den Mittelpunkt zahlreicher internationaler Forschungsprojekte in der Arktis gerückt", erklärt Professor Rüdiger Stein, Geowissenschaftler am AWI. Die Framstraße, eine enge Passage zwischen dem östlichen Grönland und der norwegischen Insel Spitzbergen, bildet die einzige Tiefseeverbindung (mit rund 2.600 Metern Wassertiefe) zwischen dem Arktischen und dem Atlantischen Ozean. Der Transport von Meereis durch diese Straße hat einen bedeutenden Einfluss auf die globale Meeresströmung und folglich auf das weltweite Klima.
Länder
Deutschland, Vereinigtes Königreich