Was löste das Ende der Eiszeit aus?
„Eiszeiten richten sich nach der Position der Erde in Relation zur Sonne, also nach Orbitalstrukturen bzw. Milanković-Zyklen“, sagt Frerk Pöppelmeier, ein Forscher zu Klimadynamik an der Universität Bern. Milanković-Zyklen sind langfristige Klimazyklen, die durch die Erdumlaufbahn, die elliptische Form des Orbits und Veränderungen der Planetenneigung bei den Umläufen beeinflusst werden. Durch diese Faktoren bestimmt sich die Menge an Sonnenlicht, die auf die Erde trifft, und die Länge der Jahreszeiten (gemessen von einer Sonnenwende zur nächsten). Wenn durch die Bedingungen auf der Nordhalbkugel kurze, kalte Sommer auftreten, dann kann sich Jahr für Jahr Schnee auf dem Land ansammeln. Wenn sich durch die Erdumlaufbahn und die Neigung lange, warme Sommer auf der Nordhalbkugel ergeben, schmilzt dieser Schnee und das Eis. „Jedes Ende einer Eiszeit ging mit steigenden Sommertemperaturen und mehr Sonnenlicht in den hohen nördlichen Breiten einher“, erklärt Pöppelmeier. Ein zweiter Grund sind die Eigenschaften großer, kontinentaler Eisschilde. Je größer ein Eisschild ist, desto instabiler wird er, denn durch das enorme Gewicht schmilzt die untere Schicht und der Eisschild löst sich vom Untergrund. Ab einem bestimmten Punkt reich ein geringer Temperaturanstieg und die Eisschilde kollabieren. Auch die Meeresströmungen sind wichtig, denn sie transportieren Wärme über den Planeten. Eine bedeutende Strömung, die atlantische Umwälzbewegung, bringt warmes Wasser im Atlantik in Richtung Norden, mit immensen Auswirkungen auf das globale Klima. Es bestehen große Bedenken, dass dieser Wärmeaustausch durch die globale Erwärmung langsamer wird und sogar komplett zusammenbrechen könnte. Durch dieses Szenario könnte es zu einer neuen Eiszeit kommen (wie im Science-Fiction-Film „The Day After Tomorrow“ aus 2004 dramatisch dargestellt). Insgesamt entsteht eine Eiszeit durch verschiedene Prozesse, die auf unterschiedlichen planetaren (und interplanetaren) Skalen stattfinden.
Auf der Suche nach einem Auslöser
Im Rahmen des Projekts CliMoTran, das über die Marie-Skłodowska-Curie-Maßnahmen finanziert wurde, hat Pöppelmeier eine rätselhafte Verschiebung bei der Rate, in der Eiszeiten im Laufe der Geschichte aufgetreten sind, erforscht. Einst vergingen zwischen den Eiszeiten etwa 41 000 Jahre, doch vor etwa 1 Million Jahren hat sich dieser Zeitraum auf 100 000 Jahre verlängert – diese Veränderung ist bekannt als Mittelpleistozän-Übergang. Mittels modernster Computermodelle hat Pöppelmeier die Meeresströmungen bei diesem Übergang geprüft und herausgefunden, dass es keinen einzigen Auslöser gab, sondern überlappende Effekte auftraten – auch die Konzentration an Treibhausgasen in der Atmosphäre. Interessanterweise wird angenommen, dass der Planet – oder zumindest fast die gesamte Landmasse – im Laufe der Geschichte mehrfach größtenteils mit Schnee und Eis bedeckt war. Diese Zeiträume sind als „Schneeball Erde“ bekannt. Diese könnten dadurch ausgelöst worden sein, dass die Konzentration der Treibhausgase in der Atmosphäre auf sehr geringe Werte gesunken ist. Derzeit scheint das Gegenteil einzutreten, denn durch das Verbrennen von fossilen Brennstoffen werden immer mehr Treibhausgase in die Atmosphäre gepustet. Ausgehend von den Forschungsergebnissen scheint der Beginn der nächsten Eiszeit, die in den nächsten 10 000 Jahren eingetreten wäre, verzögert worden zu sein. „Wir stören das System mit den anthropogenen Treibhausgasemissionen so enorm, dass wir im Grunde mindestens die nächste Eiszeit übersprungen haben“, fährt Pöppelmeier fort. „Wenn wir weiterhin CO2 ausstoßen, kommt es in absehbarer Zukunft vielleicht nicht mehr zu einer Eiszeit.“ Hier erfahren Sie mehr über die Forschung von Frerk Pöppelmeier: Warum sich die Zwischeneiszeiten der Erde plötzlich verändert haben
Schlüsselbegriffe
CliMoTran, Klima, Eiszeiten, Jahreszeiten, Milanković-Zyklen, Schneeball Erde, Klimazyklen, Ozean, Treibhausgase, Atmosphäre