Das Klimaarchiv des Baikal-Sees

News: Das Klimaarchiv des Baikal-Sees

Sedimente sind bewährte Archive der Natur, um das Klima der letzten Jahre bis Jahrmillionen zu rekonstruieren. Auch Seeablagerungen lassen uns weit in die Vergangenheit schauen. Einen besonders tiefen Einblick bieten nun Bohrkerne aus dem Baikal-See: Sie decken die letzten zwölf Millionen Jahre ab. Und sie bestätigen die aus marinen Sedimenten bekannten Schwankungen der Sonneneinstrahlung.

Antje Findeklee

Bohrkerne mariner Sedimente sind Geschichtsbücher des Klimas vergangener Zeiten. Mit ihrer Hilfe rekonstruierten Wissenschaftler ein recht genaues Bild davon, wann sich in den letzten Jahrmillionen warme und kalte oder auch feuchte und trockene Perioden abwechselten. Auch Seeablagerungen berichten von den damaligen Lebensbedingungen der Umgebung. Allerdings reichen sie bisher nur etwa 2,5 Millionen Jahre zurück, denn die meisten Seen bleiben nicht lange genug bestehen oder die Sedimenation verlief nicht ungestört.

Aber es gibt auch einige Methusalems unter diesen stehenden Binnengewässern. Mit einem Alter von geschätzten 20 bis 25 Millionen Jahren gehört der Baikal-See dazu. Während des Pleistozäns, als mehrere Eiszeiten Europa und Nordamerika überzogen, blieb seine Wasseroberfläche eisfrei, sodass seine Ablagerungen ein mehr oder weniger durchgängiges Klimaarchiv darstellen.

So überlieferten lange Sedimentkerne aus dem Baikal-See nun einige frühere Kapitel der kontinentalen Klimageschichte der letzten zwölf Millionen Jahre. Und wie Forscher um Takayoshi Kawai vom National Institute for Environmental Studies in Japan berichten, zeigten sich auch hier regelmäßige Zyklen wie in marinen Sedimenten aus. Sie beruhen darauf, dass die Exzentrizität der Erdumlaufbahn sowie die Neigung und die Kreiselbewegung unserer Erdachse regelmäßig schwanken und sich so die Sonneneinstrahlung für die jeweiligen Gebiete verändert. Diese so genannten Milankovitch-Zyklen dauern jeweils etwa 100 000, 40 000 beziehungsweise 20 000 Jahre. In den Sedimentbohrkernen wiesen die Wissenschaftler nun auch längere Perioden von 400 000, 600 000 und einer Million Jahre nach, die sie ebenfalls mit den Milankovitch-Zyklen verbinden. Schon früher hatten Forscher solche längeren Perioden berechnet, doch aufgrund mangelnder Daten und der geringen Ausprägung wurden die Ergebnisse bisher wenig diskutiert.

Den Bohrkernen zufolge gab es vor 8,8 bis 8,5 Millionen Jahren einen kräftigen Sprung in den klimatischen Bedingungen am Baikal-See. Damals hob sich der Himalaya und das tibetanische Hochplateau, wodurch der indische Monsun entstand. Ab diesem Zeitpunkt verstärkt sich außerdem der mit einer Million Jahre längste Zyklus. Eine schwache Wärmeperiode vor 5,5 bis 6 Millionen Jahren stimmt zeitlich mit einem verringerten Aufstieg an Tiefenwasser im Indischen Ozean überein. Vor vier Millionen Jahren dann beginnen sich die Schwankungen vor allem des 400 000- und des 100 000-Jahre-Zyklusses zu verschärfen. Ab drei Millionen Jahre vor heute kühlte es sich kontinuierlich ab, wobei die regelmäßigen Schwankungen in dem Zeitabschnitt von 2,8 bis 2,6 Millionen Jahren vor heute besonders stark ausgeprägt sind – hier spiegeln sie wahrscheinlich die sich ausdehnenden Eisdecken wider, vermuten die Forscher. Auch der Beginn des Quartärs vor 1,9 bis 17 Millionen Jahren zeichnet sich in den Sedimenten deutlich ab. Einen letzten Wechsel beobachteten die Forscher dann in dem Intervall von vor einer bis 0,8 Millionen Jahre, der wohl das letzte glaziale Maximum anzeigt.

Damit stimmen die limnischen Ablagerungen gut mit den marinen Überlieferungen überein. Welche Faktoren nun genau die längerfristigen Schwankungen bedingen, konnten Kawai und Kollegen jedoch nicht endgültig klären. Die 400 000 Jahre langen Epochen zumindest führten Forscher in früheren Studien auf die sich wandelnde Exzentrizität der Erdbahn zurück. Aber auch die anderen Zyklen hängen nach Ansicht der Wissenschaftler mit Veränderungen in den Erdbahnparametern zusammen.