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Tagebuch im Eis: Was geschah vor 120.000 Jahren?

Foto: Science/ AAAS/ Ian Joughin

Grönland Eisstange enthüllt Risiko der Superschmelze

Ein Kollaps des Eispanzers in Grönland gilt als gravierendste Folge des Klimawandels - die Ozeane würden um sieben Meter steigen. Aber wie groß ist die Gefahr wirklich? Die Analyse von Ablagerungen aus einer früheren Warmzeit offenbart nun erstmals, was geschehen kann.

Hamburg - Welche Folgen hat der Klimawandel? Was passiert, wenn sich der Planet weiter erwärmt? Die besten Prognosen liefert manchmal der Blick in die Vergangenheit: Während der Eem-Zeit vor rund 120.000 Jahren war es noch wärmer, als es Klimaszenarien für die Zukunft vorhersehen. Die Geschehnisse dieser Zeit ermöglichen es, die Folgen einer drastischen Erderwärmung abzuschätzen.

Als größte Gefahr des Klimawandels gilt der Eispanzer Grönlands. Er drohe schon bei einem Temperaturanstieg zwischen 0,8 bis 3,2 Grad Celsius komplett abzuschmelzen, warnten Forscher des Potsdam-Instituts für Klimafolgenforschung (PIK) und der Universität Madrid vor einem Jahr. Folglich würden die Ozeane um sieben Meter anschwellen, ganze Länder im Meer versinken.

Jetzt ergründeten Fachleute erstmals genauer, was tatsächlich geschehen kann. Sie haben die Ereignisse der Eem-Warmzeit ergründet, die vor 130.000 Jahren begann und vor 115.000 Jahren endete. Damals beherrschten Neandertaler Europa, Südgrönland war so bewaldet wie das heutige Schweden.

"Wirklich aufregend"

Die Erde stand in der Eem-Zeit näher zur Sonne, bekam mehr Strahlung ab, auch das war bekannt - doch wie mild war es wirklich? "Unsere Daten zeigen, dass es während der Eem-Warmzeit in Nordgrönland bis zu acht Grad wärmer war als heute", sagt Dorthe Dahl-Jensen von der Universität Kopenhagen in einer Mitteilung ihrer Forschergruppe. Für dieses Jahrhundert hingegen sagen Klimaprognosen aufgrund des verstärkten Treibhauseffekts durch Abgase wie CO2 im globalen Durchschnitt allenfalls eine halb so starke Erwärmung vorher wie im Eem; in Grönland könnte es den Berechnungen zufolge aber auch wärmer werden.

Die größte Überraschung aber brachten die Daten über das Schmelzen während der letzten Warmzeit: Trotz der hohen Temperaturen im Eem sei das Grönlandeis um höchstens ein Viertel geschrumpft, berichten  die Experten nun im Wissenschaftsmagazin "Nature". Das Schmelzwasser habe die Meere um maximal zwei Meter steigen lassen.

"Die neuen Erkenntnisse sind wirklich aufregend", sagt der Glaziologe und Mitautor der Studie Heinrich Miller vom Alfred-Wegener-Institut (AWI). "Sie widerlegen nicht nur alle Schreckensszenarien, denen zufolge der grönländische Eispanzer im Zuge einer Warmzeit im Nu verschwindet. Sie bestätigen zudem Modellrechnungen, die schon vor über einem Jahrzehnt am Alfred-Wegener-Institut gemacht wurden."

Tagebuch der Urzeit

Der Blick in die Vergangenheit gelang, indem die Wissenschaftler Ablagerungen im Eispanzer analysierten: Jahr für Jahr schweben Schneeflocken auf Grönland, in Bläschen bleibt die Luft früherer Zeiten erhalten. Eine 2540 Meter lange Eisstange aus dem grönländischen Eispanzer, die das Neem-Projekt (North Greenland Eemian Ice Drilling Project) erbohrt hat, gibt den Forschern wie ein Tagebuch Auskunft über den Klimaverlauf.

Eine Art Thermometer aus zwei Sauerstoff-Varianten im Eis verrät die Temperatur: Sauerstoff gibt es sowohl als leichtes als auch als schweres Atom. Je milder die Luft ist, desto mehr schwerer Sauerstoff verdunstet aus dem Ozeanwasser - über den Polen fiel im Eem besonders viel schwerer Sauerstoff als Schnee.

Bislang fehlten in der Abfolge ausgerechnet die "Tagebuch"-Seiten aus dem Eem. Das Eis aus jener Zeit ist geknickt und gefaltet - Gletscherbewegungen haben es verbogen. So blieb unklar, welche Eisschichten welcher Zeit zugeordnet werden müssen. Die Forscher des Neem-Projekts haben die ursprüngliche Reihenfolge der Ablagerungen nun rekonstruieren können, indem sie den Gehalt an Gasen mit Bohrkernen im Meeresboden verglichen.

Problem nur verlagert?

Die Analyse offenbart, dass der Eispanzer am Ort der Bohrung in der Hochphase des Eem vor 128.000 bis vor 122.000 Jahren um etwa 400 Meter dünner geworden ist; seine Oberfläche lag damals 130 Meter unter der heutigen.

Die Forscher beurteilen die neuen Daten zwiespältig: Einerseits müsse "man vorsichtig sein mit Prognosen, die einen außerordentlich raschen Eismassenverlust Grönlands beschwören", sagt Miller. Andererseits dokumentierten die Daten zeitweise "exzessives Schmelzen während des Eems", schreiben die Forscher in "Nature".

Möglicherweise hat sich das Problem aber verlagert: Andere Studien hatten gezeigt, dass die Pegel der Ozeane im Eem um vier bis neun Meter höher standen als heute - irgendwo muss das Wasser hergekommen sein: "Offenbar waren die Eismassen der Antarktis hauptverantwortlich dafür, dass der Meeresspiegel während des Eems mehrere Meter höher war als heute", sagt Dorthe Dahl-Jensen, Leitautorin der Studie.

In den Zukunftsszenarien der Klimaforscher galt das Eis der Antarktis bislang als weniger bedroht als der Panzer Grönlands. Die neu gewonnenen Daten sollen die Genauigkeit der Klimamodelle verbessern, erklärt das AWI. Die Erkundung der Vergangenheit könnte also künftig einen schärferen Blick in die Zukunft erlauben.

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