Klimaforschung

66 Millionen Jahre Klimageschichte entschlüsselt

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20 Jahre lang hat ein internationales Forscherteam nach Ozeansedimenten gebohrt. Durch diese ist es möglich, das Klima der vergangenen 66 Millionen Jahre zu untersuchen und Rückschlüsse auf heutige Klimaveränderungen zu ziehen.

In Tiefen von bis zu 5000 Metern haben die Wissenschaftler nach fossilen Kalkschalen von Kleinstlebewesen gebohrt - den sogenannten Foraminiferen. Das sind stecknadelgroße Organismen, die sich während der gesamten Erdneuzeit kaum verändert haben. Um das Klima der vergangenen 66 Millionen Jahren zu untersuchen, sind die Foraminiferen deshalb optimal. Das Forschungsteam hat den Anteil verschiedener Isotope, also letztlich die chemische Zusammensetzung der Schalen gemessen.

Was wir uns da angeschaut haben, das sind Kohlenstoff- und Sauerstoff-Isotopen. Dieser Fingerabdruck kann uns zeigen, wie warm das mal war in der Tiefsee, Aber die Annahme ist: Das, was wir in der Tiefsee sehen an Veränderung, das muss global sein.

Vergrößerte Foraminifera (Foto: imago images, imago images / blickwinkel)
Abbildung einer mikroskopisch vergößerten Foraminifera. Sie zeichnen sich vor allem durch ihr Gehäuse aus, welches für die Wissenschaftler sehr ausschlussreich sein kann. imago images / blickwinkel

Detaillierte Klimadaten bis zum Aussterben der Dinosaurier

Mit den Daten hat das Forscherteam eine sogenannte Klimareferenzkurve erstellt. Die gibt es schon seit 2001, allerdings reichte sie bisher detailliert nur 34 Millionen Jahre in die Vergangenheit. Was davor liegt, war bisher nur in Grundzügen bekannt. Mit den jetzt veröffentlichten Forschungsergebnissen ist es laut Westerhold erstmalig möglich, das Erdklima lückenlos und detailliert bis zum Aussterben der Dinosaurier vor 66 Millionen Jahren nachzuzeichnen.

Vorher hatte das Geschichtsbuch der letzten 66 Millionen Jahre ungefähr 300 Seiten. Wir haben jetzt ein Geschichtsbuch mit drei-, vier-, fünftausend Seiten, und jede Seite hat eine Nummer, plus: Wir haben vier ganz klar abgegrenzte Kapitel der Erdgeschichte. Und das ist komplett neu.

Die vier großen Klimakapitel

Warmhouse, Hothouse, Coolhouse, Icehouse heißen die vier großen Klima-Kapitel, welche die Forscher*innen aus ihren Datensätzen ableiten konnten. Icehouse ist die Zeit, in der wir uns gerade befinden. In der „Heißzeit-Phase“ vor rund 50 Millionen Jahren lagen die globalen Durchschnittstemperaturen demnach bis zu 20 Grad über den heutigen, vor allem die Säugetiere entwickelten sich in dieser Zeit rasant weiter.

Auch innerhalb der einzelnen Phasen gab es Schwankungen. Allerdings sind die ausgelöst durch Änderungen der Erdbahn um die Sonne – anders als beim aktuellen Klimawandel.

Atmosphäre (Foto: imago images, imago images / CHROMORANGE)
Durch eine neue Klimareferenzkurve ist es möglich, Klimaveränderungen der letzten 66 Millionen Jahre darzustellen. imago images / CHROMORANGE

Rückschlüsse auf Klimaveränderungen

In Bezug auf den Klimawandel ist die Referenzkurve, mit den Daten der Tiefsee, von großer Bedeutung. So können heutige Veränderungen mit denen aus der Vergangenheit verglichen werden. Effekten, die vom Menschen gemacht sind, sind dadurch leichter von natürlichen Veränderungen abzugrenzen.

Die Geschwindigkeit der heutigen Veränderungen ist beispiellos im Vergleich zu den Klimaveränderungen der letzten 66 Millionen Jahre. Das sagt diese Kurve ziemlich eindeutig. Sie müssen auch bedenken: Das Klima ist seit den letzten drei Millionen Jahren an ein kühleres Klima angepasst. Die ganze Biosphäre ist angepasst an dieses Icehouse-Szenario, und Sie katapultieren sich jetzt quasi in dieses Hothouse oder Warmhouse.

Vergrößerte Foraminiferen (Foto: imago images, imago images / blickwinkel)
Foraminiferen leben überwiegend in marinen Lebensbereichen, also vom Tiefseegraben bis zu Salzwiesen. Sie sind nur einen Bruchteil eines Millimeters groß. imago images / blickwinkel


Veröffentlichungen des Bremerhavener Alfred-Wegener-Instituts für Polar- und Meeresforschung ziehen ähnliche Rückschlüsse. Anhand von Satellitenbildern der Jahre 2017 und -18 konnten die Forscher einmal mehr feststellen, dass der arktische Permafrostboden erschreckend schnell auftaut. Schmelzwasserseen in Alaska etwa verschwinden dadurch in einem Ausmaß, das Experten erst für das Ende dieses Jahrhunderts erwartet hätten.

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