Eiszeit-Zyklen unterscheiden sich drastisch

Zum Höhepunkt der letzten Eiszeit vor etwa 21 000 Jahren lag der Meeresspiegel bis zu 120 Meter tiefer als heute. Aus der darauf einsetzenden Warmphase mit einer fünf bis sechs Grad höheren globalen Temperatur lernen Klimaforscher viel über das Wechselspiel zwischen Erderwärmung, Gletscherschmelze und Meeresspiegel. Diese Zusammenhänge könnten jedoch komplexer sein als bis heute angenommen. Zu diesem Ergebnis kommt eine Forschergruppe aus England und Australien, die das Ende einer früheren Eiszeit vor etwa 135 000 Jahren genauer untersucht hat. Wie die Wissenschaftler in der Fachzeitschrift „Nature“ berichten, stieg damals der Meeresspiegel auf ein Niveau einige Meter über dem heutigen, obwohl das Wasser im Nordatlantik noch ungewöhnlich kalt war.

In einer dunklen Höhle werden durch eine Lichtquelle die nach unten hängenden Formationen von der Decke einer Tropfsteinhöhle gezeigt.
Soreq-Tropfsteinhöhle in Israel

„Eiszeit-Zyklen scheinen sich auf den ersten Blick zu ähneln, aber es gibt deutliche Unterschiede beim Schmelzen kontinentaler Eisschilde und globaler Klimaveränderungen“, sagt Gianluca Marino von der Australian National University in Canberra. Zusammen mit Kollegen der Universitäten in Southampton und Swansea nutzte Marino Sediment-Bohrkerne aus dem Mittelmeer und Proben aus einer Tropfsteinhöhle in Israel, um die Klimaveränderungen zur vorletzten Eiszeit vor 135 000 Jahren zu ermitteln. Dazu bestimmte das Team in den Bohrproben das Verhältnis der stabilen Sauerstoff-Isotope 16-O und 18-O zueinander. Diese Isotopenuntersuchung gab Hinweise auf die damals vorherrschende Temperatur und erlaubte zudem Rückschlüsse auf Niederschlag, Verdunstung und Frischwasserzustrom.

Die so gewonnenen Klimadaten verglichen Marino und Kollegen mit bereits vorliegenden Datensätzen aus der Antarktis, mit denen das Klima auf der Südhalbkugel während der gleichen Erdepoche rekonstruiert werden konnte. Zur Überraschung der Forscher fiel dabei eine Kaltphase auf der Nordhalbkugel mit einer ausgeprägten Warmphase in der Antarktis zusammen und der Meeresspiegel lag wahrscheinlich einige Meter über dem heutigen Niveau. Dank der relativ hohen zeitlichen Auflösung ihrer Analyse fanden sie eine Erklärung für dieses ungewöhnliche Phänomen.

„Gegen Ende der Eiszeit vor 135 000 Jahren fanden wir einen dramatischen Kollaps der Eisschilde in der nördlichen Hemisphäre“, sagt Eelco Rohling von der Australian National University. Danach brach offenbar die Zirkulation der Ozeane zusammen. Herrschte im Norden weiter ein sehr kühles Klima, schmolzen in der Antarktis die Eisschilde ab und ließen den Meeresspiegel ansteigen. Parallel konnten die Ozeane auf der Südhalbkugel weniger Kohlendioxid speichern, sodass die Konzentration dieses Treibhausgases in der Atmosphäre weiter anstieg. Dagegen vollzog sich die Eisschmelze nach der jüngsten Eiszeit an beiden Polen etwa zur gleichen Zeit.

Diese Analyse belegt, wie komplex das Wechselspiel zwischen Erderwärmung, ozeanischen Strömungen und Eisschmelze sein kann. Eine drastische Erwärmung muss folglich nicht global erfolgen, sondern kann durchaus auf eine Hemisphäre beschränkt sein. Anzeichen für eine solche Entkopplung gibt es beim aktuellen Klimawandel bisher jedoch nicht.