Klima-Rhythmus: Landwippe stoppt Eiszeiten

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Rhythmen des Klimas: Schwankende Erde Fotos
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Eiszeiten folgen einem strengen Rhythmus - und alle 100.000 Jahre gehen sie besonders rasant in eine Warmphase über. Wissenschaftler liefern jetzt eine erstaunliche Erklärung für den rätselhaften Takt: Das Wippen Amerikas lässt Gletscher schmelzen.

Hamburg - Klimadaten sehen aus wie die Noten eines Trommlers. Die Temperaturen folgen strengen Rhythmen: Alle 41.000 und alle 23.000 Jahre fallen sie auf Tiefstände. In Schlammablagerungen am Meeresgrund, in Tropfsteinen und Gletschern hat sich der Klimatakt verewigt: Eingeschlossene Luftbläschen und andere Spuren zeichnen den Temperaturverlauf nach.

Beide Rhythmen passen perfekt zu gleichmäßigen Schwankungen der Erdkugel: Wie ein Brummkreisel taumelt der Planet in 23.000 Jahren um seine Drehachse. Außerdem schwankt die Erdachse wie das Pendel einer Wanduhr in 41.000 Jahren hin und her. Nach diesen Rhythmen verändert sich die Sonnenstrahlung, die auf die Erde trifft - das Klima wechselt. Eiszeiten brechen an; Gletscher rücken sogar in jene Breiten vor, in denen heute Deutschland liegt.

Die extremste Schwankung aber ereignet sich alle 100.000 Jahre: Das Klima erwärmt sich rapide, Gletscher schrumpfen rasant, Eiszeiten gehen in Warmphasen über. Trotz jahrzehntelanger Suche konnten Wissenschaftler diesem Rhythmus keine Ursache zuordnen. Auf der Jahrestagung der Europäischen Geowissenschaftlichen Union in Wien bezeichneten Paläoklimatologen das Rätsel unlängst als das größte ihres Fachgebiets.

Wirkung der Treibhausgase

Bislang machten sie "interne Rückkopplungen" verantwortlich. Mehr Treibhausgase etwa, die aus tauendem Boden freigesetzt werden, können das Klima schleichend erhitzen. Oder schmelzendes Eis bewirkt einen verstärkten Wärmeeffekt: Die schrumpfende Eisfläche sorgt dafür, dass weniger Sonnenstrahlung ins All reflektiert wird; die Erwärmung beschleunigt sich. Doch all das beruht auf Spekulationen.

Nun aber wollen Forscher das Mysterium gelöst haben. Im renommierten Wissenschaftsmagazin "Nature" erklären sie den 100.000-Jahre-Rhythmus des Klimas auf erstaunliche Weise: Im Wesentlichen bestimme das Auf und Ab des amerikanischen Kontinents den Wechsel der Klimas, schreiben Fachleute um Ayako Abe-Ouchi von der Universität Tokio und ihre Kollegen.

Ihren Computersimulationen zufolge entscheiden Schwankungen der Erdachse zwar, wann Eiszeiten beginnen, sie liefern quasi den Anstoß. Sogar die Änderung der Erdbahn wirkt sich aus, die sogenannte Exzentrizität: Der Weg des Planeten um die Sonne dehnt sich alle 95.000 Jahre von fast rund zu elliptisch, so dass der Abstand der Himmelskörper zueinander schwankt. Der direkte Effekt aufs Klima ist jedoch gering.

Eingebaute Selbstzerstörung

Die Wirkung kann sich aber offenbar hochschaukeln, wie Studien bereits vermuten ließen. Abe-Ouchi und ihre Kollegen wollen nun den entscheidenden Effekt entdeckt haben, der das Klima im Rhythmus von 100.000 Jahren schwanken lässt. Ihren Rechnungen zufolge verfügen Eiszeiten über einen eingebauten Selbstzerstörungsmechanismus: Ab einer bestimmten Größe fallen die Gletscher regelrecht zusammen.

Die Ursache scheint die Flexibilität des amerikanischen Kontinents zu sein: Unter der Last vorrückender Gletscher senkt sich den Simulationen der Forscher zufolge die Erdkruste um bis zu einen Kilometer. Damit sinken auch die Gletscher: Ihre Rücken liegen bald nicht mehr in kühler Höhe, sondern in Sphären milder Luft - sie schmelzen. Der Effekt ist dauerhaft: Etwa 20.000 Jahre lang hält die Abwärtsfahrt des Bodens an, bis er sich auf niedrigem Niveau stabilisiert.

Teile Dänemarks federn hoch

Damit startet ein Spektakel, das Geologen gut kennen: Eismassen in mittleren Breiten schwinden deutlich schneller, als sie wachsen, sie kollabieren regelrecht. Sind sie in wärmerer Umgebung, gibt es kein Halten mehr. Schmelzwasser und milde Luft verursachen eine Taukaskade. Strittig war bislang, wie stark sich das Einsinken der Kruste auswirkt.

Der Effekt ist den neuen Simulationen zufolge entscheidend: Sobald die Eishöhe eine kritische Schwelle unterschreite, genüge eine winzige Zunahme der Sonnenstrahlung, um die Gletscher Nordamerikas binnen weniger Jahrtausende komplett zu schmelzen, berichten Abe-Ouchi und ihre Kollegen. Der Rückgang der Eiszungen verstärkt die Erwärmung: Sonnenstrahlung, die vom Eis wie an einem Spiegel ins All reflektiert worden war, erwärmt nun den Boden.

Noch heute, 11.000 Jahre nach dem Ende der letzten Eiszeit, macht sich die Landwippe bemerkbar: Gebiete, die einst unter Gletschern einsanken, federn hoch. Teile Dänemarks etwa heben sich von der Last befreit mehrere Millimeter pro Jahr.

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Forum - Diskussion über diesen Artikel
insgesamt 277 Beiträge
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1. Dänische Alpen
Felix Fabri 09.08.2013
Vielleicht sollte man dem bisher nie gehörten japanischen Klimaforscher diese Fragen stellen: Was ist unwiderlegbar zu beweisen? Worauf stützen sich diese Beweiseß Gibt es unabhängige Dritte, die diese Beweise bestätigen? - Und ewig grüßt das Sommerloch.
2.
neu_ab 09.08.2013
War klar, daß natürlich die Amis am Klimawandel™ schuld haben. Kann nicht mal jemand diese wippende Amerikaplatte verklagen?
3. Eine Rolle hierbei
Pfaffenwinkel 09.08.2013
dürften auch Sonne, Mond und andere Planeten spielen.
4.
neu_ab 09.08.2013
Zur Ergänzung, da der Artikel es nicht erläutert: die 23.000 Jahre betreffen die normale Präzession, also einen vollständigen Zyklus der Kreiselbewegung der Erdachse, die 41.000 Jahre beziehen sich wohl auf den Milankovic-Zyklus. http://de.wikipedia.org/wiki/Milanković-Zyklen
5. Also kein menschengemachter Klimawandel
Professor Balthasar 09.08.2013
Kann dies ein Beweis für die These sein, daß der Klimawandel nicht durch Menschen und CO2 verursacht wird und CO2-Sparen sinnlos ist?
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