Daher versuchen Wissenschaftler, auch aus der Vergangenheit zu lernen, indem sie Klimazeugnisse früherer Epochen untersuchen und daraus zukünftige Szenarien ableiten. Zu diesem Zweck bietet sich beispielsweise das Atlantikum an, eine Phase, in der die Durchschnittstemperaturen in unseren Breiten höher lagen als heute. Und da diese Zeitspanne von etwa 8000 Jahre bis 5000 Jahre vor heute reichte, lässt sie sich unter anderem recht gut anhand von Seesedimenten untersuchen.

So analysierten James Clark von der Duke University und seine Mitarbeiter 7000 Jahre alte Sedimentschichten des Kettle Lake in North Dakota. Der See liegt in den Great Plains, einem Gebiet mit kontinentalem und daher eher trockenem Klima, wie es für Grasländer und Steppen typisch ist.

Eine Sedimentfolge von 600 Jahren zeigte sehr regelmäßige zyklische Schwankungen von 80 bis 100 Jahren Dauer, in denen sich trockene und feuchte Perioden abwechselten. Der Pollenanalyse zufolge ging in den ariden Phasen die Grasbedeckung zurück und wurde offenbar durch krautige Pflanzen ersetzt. Der Gehalt an Kohlestückchen in den Proben nimmt in den Trockenzeiten ebenfalls ab, was die Forscher damit erklären, dass die lückenhaftere Vegetation nicht ausreichend Biomasse für Flächenbrände lieferte. Auch der mineralische Anteil stieg an, da mehr Boden ungeschützt der Winderosion ausgesetzt war (Treffen der Ecological Society of America in Snowbird vom 6. bis 10. August 2000, Abstract).

Die Forscher vermuten nun, dass auch die heutigen Grasländer bei einer Klimaerwärmung in ähnliche zyklische Schwankungen verfallen könnten. "Die Ergebnisse deuten an, dass wenn das Klima in diesen Grasländern trockener wird, sie womöglich in einen irgendwie anders gearteten Zustand springen, in dem Trockenzeiten häufiger auftreten", erklärt Clark. Das würde nicht nur die Produktivität beeinflussen, sondern auch die Erosionsraten und die ökologische Rolle von Bränden.

Überwiegend baumfreie Gebiete wie Steppen oder Savannen reagieren Clark zufolge besonders empfindlich auf Klimaschwankungen. Schon sehr geringe Veränderungen können unerwartet heftige Folgen haben. Als Beispiel nennt der Forscher die Dust Bowl in den 30er Jahren, als die Prärien Nordamerikas mehrere Jahre hintereinander eine extreme Trockenheit erlebten, die zu Ernteausfällen und Landflucht der Bevölkerung führte. Die besondere Sensibilität dieser Ökosysteme erklärt Clark damit, dass die Feuchtigkeit für die Gebiete häufig weite Strecken über Land zurücklegen muss. Ändert sich auf Grund der Klimaerwärmung nur in geringem Maße die atmosphärische Zirkulation, kann das für kontinentale Regionen den völligen Ausfall von Niederschlägen bedeuten – mit entsprechenden Folgen.

Siehe auch

• Spektrum Ticker vom 18.7.2000
  "Klimaerwärmung ist keine Laune der Natur"
  (nur für Ticker-Abonnenten zugänglich)
  
• Spektrum Ticker vom 20.6.2000
  "Verlandet das Mittelmeer?"
  
• Spektrum Brennpunkt-Thema vom 6.10.1999
  "Viel Wirbel um den anthropogenen Treibhauseffekt"
  
• Spektrum der Wissenschaft 11/98, Seite 80
  "Das Klima der Zukunft"
  (nur für Heft-Abonnenten online zugänglich)