Klimaforschung Wie die Arktis entstand


Es war eine der wichtigsten Klimaveränderungen der Erde: die Entstehung des arktischen Eises vor 2,7 Millionen Jahren. Warum das Eis des Nord- viel jünger als das des Südpols ist, glauben Potsdamer Forscher nun zu wissen.

Mit der Bildung des arktischen Eises vor 2,7 Millionen Jahren begann die Eiszeit auf der Nordhalbkugel, deren unterschiedliche Serien sowohl die Landschaft wie auch die Tier- und Pflanzenwelt entscheidend prägten. Lange hatten Wissenschaftler gerätselt, warum sich im Norden erst so spät Eis gebildet hatte, während die Gletscher am Südpol schon 36 Millionen Jahre alt sind. Potsdamer Forscher haben jetzt eine Antwort gefunden.

Nordpazifik erwärmte sich um sieben Grad

Der mittels Modellrechnungen und erdgeschichtlichen Klimadaten erstellten These zufolge war eine veränderte Wasserzirkulation im Nordpazifik Auslöser für die Bildung des ersten Eises auf der Nordhalbkugel. Im Wissenschaftsmagazin "Nature" schrieben die Wissenschaftler vom Geoforschungszentrum Potsdam (GFZ) und dem Potsdam-Institut für Klimafolgenforschung (PIK) laut einer Vorabmeldung vom Donnerstag, dass der Vereisung vor 2,7 Millionen Jahren zunächst eine Erwärmung der oberen Schichten des Nordpazifik um mehr als sieben Grad im Sommer und Herbst vorausging.

Wegen der höheren Verdunstung sei der Ozean damit zur entscheidenden Feuchtigkeitsquelle für den amerikanischen Eisschild und die gesamte Nordhalbkugel geworden. Denn kalt genug war es auch am Nordpol bereits seit 14 Millionen Jahren. Dies hatten erdgeschichtliche Klimadaten aus Tiefenbohrungen ergeben. Nach der These der Potsdamer Klimaforscher reichte jedoch die Feuchtigkeit nicht aus, um Gletscher entstehen zu lassen. Auch die globale Temperatur lag damals drei Grad über den heutigen Werten.

Erst vor 2,7 Millionen Jahren bildete sich den Angaben zufolge im vorarktischen Nordpazifik bis in Wassertiefen zwischen 50 und 200 Metern ein so genannter "Süßwasserdeckel". Die Ursache dafür ist noch unbekannt. Daraufhin zirkulierte das Wasser nur noch innerhalb dieser weniger salzhaltigen Schicht - und nicht wie vorher bis in mehrere Kilometer Tiefe. Die Wassertemperatur wurde damit stärker als zuvor von der jahreszeitlich unterschiedlichen Lufttemperatur abhängig.

Eispanzer bis zum heutigen New York

So ergaben Modellrechnungen der Forscher für den Spätsommer und den Herbst eine bis zu sieben Grad höhere Wassertemperatur. In der Folge verdunstete mehr Wasser über dem Meer und schlug an Land nieder. Im Winter dagegen kühlte sich die Ozeanoberfläche stärker ab - und auch die Temperatur auf der Erde sank drastisch.

"Eine permanente Eiskappe überzog fortan die Nordpolarregionen, und kilometerdicke Eisschilde bedeckten außer Grönland auch große Teile Nordamerikas, Nordasiens und Skandinaviens", schrieben die Klimaforscher. "Bis in die Gegend des heutigen New York zog sich der Eispanzer", sagte Gerald Haug vom GFZ. In unseren Breiten schoben sich die Gletschermassen zur Elster-Eiszeit bis auf eine Linie Dresden - Teutoburger Wald und formten maßgeblich die norddeutsche Tiefebene bis zum Rand der Mittelgebirge.

Seitdem hat sich der Pulsschlag des Klimas auf einen fortwährenden Wechsel etwa alle 100.000 Jahre zwischen Kalt- und Warmzeiten eingependelt, bei insgesamt eher niedrigen Temperaturen. Der Beginn der Vereisung auf der Nordhalbkugel, deren Ursache die Potsdamer Forscher jetzt auf den Grund kamen, "war eine der größten Klimawendungen der Erde", erläutert Haug.

Sven Kästner/AP AP

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