Klima-Rekonstruktionen: Kleine Veränderungen geben der Erde Hitzeschocks

Die Bahn der Erde um die Sonne verändert sich regelmäßig. Der kleine Effekt hat in der Vergangenheit extreme Klimaerwärmungen ausgelöst, wie zwei neue Studien belegen. Jetzt könnte der vom Menschen verursachte CO2-Ausstoß dafür sorgen, dass erneut eine kritische Schwelle überschritten wird.

Klima-Vergangenheit: Kleine Ursache, große Wirkung Fotos
IARC

Kleine Schritte können eine große Wirkung haben, besonders wenn sie über eine kritische Schwelle führen. In der Klimaforschung sind diese sogenannten Kipppunkte gefürchtet: Eine gewisse Erwärmung kann lange ohne dramatische Folgen bleiben, bis ein bestimmter Wert überschritten ist. Dann aber könnten sich die Prozesse gegenseitig verstärken und einen galoppierenden Treibhauseffekt auslösen.

In der Erdgeschichte ist das mehrfach passiert, wie Rekonstruktionen früherer Erwärmungsphasen ergaben. Jetzt haben Wissenschaftler zwei neue Studien veröffentlicht - und sie lassen für die Zukunft nichts Gutes ahnen.

In einer der beiden Untersuchungen, die jetzt im Fachblatt "Nature" erschienen sind, ergibt sich ein klarer Zusammenhang zwischen der Treibhausgas-Konzentration in der Luft und dem globalen Temperaturanstieg am Ende der letzten Eiszeit. Wie das Team um Jeremy Shakun von der Harvard University in Cambridge (US-Bundesstaat Massachusetts) schreibt, schnellte die Kohlendioxid-Konzentration in der Atmosphäre damals um 40 Prozent in die Höhe, was zu einer Erwärmung von rund 3,5 Grad Celsius geführt habe.

Die Forscher haben den CO2-Gehalt in der Luft anhand von Eisbohrkernen aus der Antarktis nachvollzogen. Die Temperaturen auf dem Südkontinent und weltweit haben sie auf Basis von Eis- und Schlammproben aus Dutzenden Quellen rund um den Globus rekonstruiert. Die Verläufe von Temperatur und CO2-Konzentration ähneln sich auf verblüffende Weise: Vor 18.000 Jahren stiegen beide stark an, gingen vor etwa 15.000 Jahren leicht zurück und legten vor 13.000 Jahren erneut heftig zu. Vor 11.000 Jahren war die Eiszeit beendet, die globale Durchschnittstemperatur hatte in etwa heutiges Niveau erreicht.

Orbit-Veränderungen sollen entscheidender Auslöser gewesen sein

In bisherigen Studien passten die beiden Kurven noch nicht so gut zueinander. Stellenweise sah es so aus, als habe die Erwärmung deutlich vor dem Anstieg der CO2-Konzentration gelegen - was Klimawandel-Skeptiker gern als Argument dafür nutzen, dass der Mensch mit der aktuellen Erwärmung nichts zu tun habe.

Zwar scheint auch in den neuen Kurven zumindest die Erwärmung der Antarktis vor dem CO2-Anstieg zu liegen. Doch dafür gebe es einen guten Grund, wie Shakun erklärt: Eine Veränderung in der Umlaufbahn der Erde um die Sonne habe das Tauwetter zunächst ausgelöst. Mehr Sonnenenergie gelangte auf die Nordhalbkugel, das Eis schmolz, und der massive Süßwasserzufluss habe die sogenannte thermohaline Zirkulation geschwächt - jenes globale Förderband in den Ozeanen, zu dem auch der Golfstrom gehört.

Dadurch wiederum hätten sich die südlichen Polarregionen erwärmt. Dadurch wurden nach Meinung der Forscher gewaltige Mengen an Kohlenstoff freigesetzt, die Jahrtausende lang in den Böden gespeichert waren. Alles gemeinsam habe zur extremen Erwärmung und zum Ende der Eiszeit geführt.

Was das mit heutigen Zeiten zu tun hat? Laut Shakun ist die CO2-Konzentration in der Luft im vergangenen Jahrhundert ebenso schnell gestiegen wie während der gesamten 6000 Jahre, die es dauerte, um aus der letzten Eiszeit zu kommen. "Der Planet hat schon mit seiner Antwort begonnen", sagte Shakun.

Der Forscher bezeichnete die neue Studie als "starken Beweis" für einen Zusammenhang zwischen Treibhausgasen und globaler Erwärmung. Sie zeige, dass CO2 die Erwärmung während der letzten Eisschmelze wirklich vorangetrieben habe. Die Veränderung im Erdorbit sei lediglich der erste Auslöser gewesen.

Extreme Erwärmung vor 55 Millionen Jahren

Eine weitere, ebenfalls in "Nature" erschienene Studie deutet in die gleiche Richtung. Ein internationales Team um Robert DeConto von der University of Massachusetts in Amherst hat versucht, die Ursachen einer extremen Erwärmung vor rund 55 Millionen Jahren zu erklären. Damals stieg die globale Durchschnittstemperatur um volle fünf Grad. Nach einer kurzen Abkühlung folgten weitere, weniger heftige Warmphasen.

Auch diese Hitzewellen wurden von kleinen Änderungen im Erdorbit ausgelöst, so die Forscher. Die dadurch verursachte Erwärmung habe zum Schmelzen von Permafrostböden geführt, in denen große Mengen Kohlenstoff gespeichert waren.

In bisherigen Studien hatten Forscher die Theorie aufgestellt, dass im Permafrost und im Meeresboden gespeichertes Methan durch die vom Menschen verursachte Erwärmung schlagartig freigesetzt werden und den Klimawandel dramatisch beschleunigen könnte. DeConto und seine Kollegen glauben dagegen, dass die Methanmenge nicht ausreicht, um die Erwärmung vor 55 Millionen Jahren zu erklären.

Insbesondere die kleineren Hitzewellen, die der ersten großen folgten, stünden mit solchen Modellen nicht in Einklang. Stattdessen fanden die Forscher anhand von Gesteinsanalysen in Italien heraus, dass die Wärmephasen mit Veränderungen des Erdorbits zusammenfielen.

Die Umlaufbahn um die Sonne und die Neigung der Erdachse verändern sich in Zyklen, die bis zu 100.000 Jahre dauern können. Die Gesteinsuntersuchungen zeigten nach Angaben der Forscher, dass die drei extremen Wärmephasen, die vor 55 Millionen Jahren begannen, in Zeiten fielen, in denen die Erdachse der Sonne am stärksten zugeneigt und die Umlaufbahn zugleich am exzentrischsten war.

Das habe den polaren Gebieten längere und wärmere Sommer beschert. War ein bestimmter Temperaturwert überschritten, sei es vermutlich "zum Auftauen gewaltiger Permafrostgebiete gekommen", heißt es in der Studie. Die Freisetzung von Treibhausgasen habe die Erwärmung verstärkt, so dass noch mehr Treibhausgase in die Luft gelangten. Das wäre genau jene galoppierende Erwärmung gewesen, von der Wissenschaftler befürchten, dass sie bald wieder geschehen könnte.

"Unsere Klimamodelle zeigen, dass es bei einer langsamen Steigerung der Temperaturen einen Kipppunkt gibt", sagte Mark Pagani, einer der Autoren der Studie. "Wenn man ihn überschreitet, geht die Sache richtig los."

mbe/AP/AFP

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insgesamt 446 Beiträge
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    Seite 1    
1. "der vom Menschen verursachte CO2-Ausstoß"
KlausErmecke 05.04.2012
Zitat von sysopDie Bahn der Erde um die Sonne verändert sich regelmäßig. Der kleine Effekt hat in der Vergangenheit extreme Klimaerwärmungen ausgelöst, wie zwei neue Studien belegen. Jetzt könnte der vom Menschen verursachte CO2-Ausstoß dafür sorgen, dass erneut eine kritische Schwelle überschritten wird. Klima-Rekonstruktionen: Kleine Veränderungen geben der Erde Hitzeschocks - SPIEGEL ONLINE - Nachrichten - Wissenschaft (http://www.spiegel.de/wissenschaft/natur/0,1518,825973,00.html)
Der vom Menschen verursachte CO2-Ausstoß ist bezogen auf die gigantischen Stofftransporte zwischen Atmosphäre, Ozeanen, Gesteinen an der Oberfläche (Verwitterung - bindet CO2), Geologie (Metamorphose in der Tiefe setzt CO2 frei), Sedimentation (bindet CO2), Pflanzenatmung und Verwesung völlig unbedeutend. Wesentlich ist, daß ein physikalischer Mechanismus, durch den CO2 die Erdtemperaturen erhöht, gar nicht existiert. Das haben wir schon 2009 allgemeinverständlich dargelegt (www.ke-research.de/downloads/Klimaretter.pdf ). Wer es überprüfen will, mag sich um 450 Millionen Jahre zurückversetzen: ins Erdzeitalter des Ordoviziums. Damals war der CO2-Gehalt der Luft noch 15mal so groß wie heute. Aber damals gab es eine EISZEIT!
2.
gvcom 05.04.2012
Zitat von sysopkönnte der vom Menschen verursachte CO2-Ausstoß dafür sorgen, dass erneut eine kritische Schwelle überschritten wird. ]
Und wenn sie noch hundert Studien veröffentlichen bleibe ich bei meiner Auffassung ,dass die Menschheit mit ihrem CO2 Ausstoss das Klima nicht nachhaltig beeinflussen oder verändern kann. Insbesondere der Anteil von Deutschland oder Europa ist so gering dass der global überhaupt nicht zählt...... Wir lassen uns nur gerne verrückt machen um weitere Auflagen und Einschränkungen unserer Lebensqualität zu akzeptieren.......
3. Schade um die Erde
earl grey 05.04.2012
Zitat von KlausErmeckeDer vom Menschen verursachte CO2-Ausstoß ist bezogen auf die gigantischen Stofftransporte zwischen Atmosphäre, Ozeanen, Gesteinen an der Oberfläche (Verwitterung - bindet CO2), Geologie (Metamorphose in der Tiefe setzt CO2 frei), Sedimentation (bindet CO2), Pflanzenatmung und Verwesung völlig unbedeutend.
Es ist mir persönlich völlig egal, ob der CO2 Ausstoß bedeutend oder unbedeutend für das Klima ist - so lange der überwiegenden Mehrheit der Menschen das auch egal ist, sehe ich nicht ein, warum ich mich einschränken soll. Milliarden von Menschen tun da nichts (und wollen es auch nicht), da bringt unsere Gängelei gerade im Jammertal Deutschland klimamäßig betrachtet absolut nichts. Ist zwar Schade um die Erde und einige Menschen, ist aber so. Wir sind als Menschheit für ein langfristig Überleben auf diesem Planeten einfach zu dumm.
4. CO2-Ausstoß ist irrelevant
frank314 05.04.2012
Zitat von sysopDie Bahn der Erde um die Sonne verändert sich regelmäßig. Der kleine Effekt hat in der Vergangenheit extreme Klimaerwärmungen ausgelöst, wie zwei neue Studien belegen. Jetzt könnte der vom Menschen verursachte CO2-Ausstoß dafür sorgen, dass erneut eine kritische Schwelle überschritten wird. Klima-Rekonstruktionen: Kleine Veränderungen geben der Erde Hitzeschocks - SPIEGEL ONLINE - Nachrichten - Wissenschaft (http://www.spiegel.de/wissenschaft/natur/0,1518,825973,00.html)
für den Klimawechsel. Der Klimawechsel geschieht auch ohne Zutun der Menschen. Nach der kleinen Eiszeit im Mittelalter leben wir zur Zeit in der Phase der Erwärmung, die von einer erneuten Abkühlung in Richtung kleiner Eiszeit abgelöst werden wird. Diese Einsicht zerstört das Geschäftsmodell mancher Parteien und Megaorganisationen - und wird demnach ignoriert. Man fährt dagegen immer noch die Maxime und Politik des Super-GAUs. Zahlt sich aus!
5. Nachdem Eiszeiten um ein VIELFACHES mehr tierisches & pflanzlisches Leben vernichtet
Privatier 05.04.2012
Zitat von sysopDie Bahn der Erde um die Sonne verändert sich regelmäßig. Der kleine Effekt hat in der Vergangenheit extreme Klimaerwärmungen ausgelöst, wie zwei neue Studien belegen. Jetzt könnte der vom Menschen verursachte CO2-Ausstoß dafür sorgen, dass erneut eine kritische Schwelle überschritten wird. Klima-Rekonstruktionen: Kleine Veränderungen geben der Erde Hitzeschocks - SPIEGEL ONLINE - Nachrichten - Wissenschaft (http://www.spiegel.de/wissenschaft/natur/0,1518,825973,00.html)
haben, als es Temperaturanstiege um 5 Grad Celsius jemals vermochten, oder irgendwann vermögen werden, erscheint es geradezu pragmatisch und vernünftig, ein sattes CO2-Polster zum Schutz gegen die Vereisung ganzer Kontinente anzulegen. Und demgemäß die global vergleichsweise winzigen CO2-Menge, die Menschen zu verursachen überhaupt in der Lage sind, nicht aufwendig zu verringern, sondern zielführend zu erhöhen.
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