Der Beginn des Eiszeitalters

News: Der Beginn des Eiszeitalters

Um die vom Menschen beeinflusste Klimazukunft zuverlässiger abschätzen zu können, werden jene Klimaprozesse untersucht, die natürlich und ohne menschliches Zutun in der geologischen Vergangenheit abliefen. Die vor etwa 4,5 Millionen Jahren herrschende Warmzeit kippte in mehreren Phasen Richtung Kaltzeit, bis sich vor rund 900000 Jahren ein neuer Klimarhythmus ausbildete: Erst seitdem wechseln Kalt- und Warmzeiten im 100000-Jahre-Takt. Bemerkenswert am Rande ist, dass der Klimaumschwung offenbar die Entwicklung der Gattung Mensch beflügelte.

Vor vier Millionen Jahren hatte die Erde ein anderes Aussehen als heute. Nord- und Südamerika waren nicht durch eine Landbrücke verbunden, sondern durch den so genannten Panama-Seeweg getrennt. Damals war das globale Klima deutlich wärmer, lediglich die Südpolarregion war mit einem Eisschild bedeckt. Im Bereich des östlichen Südatlantiks beispielsweise lagen die Temperaturen etwa zehn Grad Celsius höher als heute. Damals lebten im südlichen Afrika Menschenaffen der Gattung Australopithecus in mehr oder weniger dichten Wäldern.

Dann aber – vor 3,2 Millionen Jahren – begann das globale Klima zu kippen. Am Beispiel des Südatlantiks untersuchten Gerold Wefer und seine Kollegen von der Universität Bremen das "Wie" dieses Klimaumschwungs (Science vom 22. Dezember 2000). Die Wissenschaftler analysierten Meeresablagerungen des Benguela-Stroms, der vom Kap der Guten Hoffnung entlang der südwestafrikanischen und namibischen Küste nordwärts streicht. "Unser Augenmerk galt einem mehr als 200 Meter langen Sedimentkern, den wir mit dem Forschungsschiff Joides Resolution vor Namibia erbohrten", erläutert Gerold Wefer. "Der Kern zeigt uns, dass es Klimaphasen von einigen hunderttausend Jahren Dauer gab, in denen die regionalen Temperaturen jeweils sprunghaft sanken." Vor etwa 2,5 Millionen Jahren bahnte sich in der Südatlantik-Region dann ein regelrechter Klimacrash an, in dessen Verlauf das Thermometer um mehr als acht Grad Celsius abstürzte.

Der Klimakollaps auf der Südhalbkugel war Anzeichen der global herrschenden Tendenz in Richtung Eiszeit. Das Absinken der Temperaturen hatte mehrere Ursachen. So wurde durch Bewegungen der Erdplatten der bis dahin offene Panama-Seeweg versperrt. Zwischen Nord- und Südamerika entstand eine Landbrücke. Sie veränderte das klimabedeutsame Strömungsgeschehen im Atlantik von Grund auf: Das Golfstromsystem entstand und damit eine Tiefenströmung im Nordatlantik. Mit den absinkenden Wassermassen verschwanden zugleich große Kohlendioxidmengen, die sich zuvor aus der Atmosphäre im nördlichen Ozean lösten. Weniger CO₂ aber bedeutete kühleres Klima.

Auch vor Südwestafrika veränderte sich das Strömungssystem – allerdings in umgekehrter Richtung: Im südlichen Afrika wehten die Passatwinde jetzt viel kräftiger als zuvor. Deshalb wurde aus Tiefen um die 200 Meter mehr kühles, nährstoffreiches Wasser an die Oberfläche gepumpt. Das wiederum begünstigte das Wachstum der Meeresalgen, die ihrerseits verstärkt das Klimagas Kohlendioxid aus der Atmosphäre aufnahmen. "In solchen Fällen sprechen wir von positiver Rückkopplung. Einmal in Gang gesetzt, kam der Abkühlungstrend aus sich selbst heraus erst so richtig in Schwung", erklärte Gerold Wefer.

Das Klimageschehen sollte auch die Entwicklung unser prähistorischen Vorfahren beeinflussen. Denn dank des kühleren Benguela-Stroms gelangte weniger Luftfeuchtigkeit ins Landesinnere. Die Folge war: Dort, wo einst Wälder gediehen, entwickelten sich vor etwa zwei Millionen Jahren offene Graslandschaften. In diesen Savannen hatte Australopithecus keine Chance. An seiner Stelle machten nun Angehörige der Gattung Homo Jagd auf Antilopen und Wasserböcke. Diese Vorfahren des modernen Menschen waren augenscheinlich die ersten, die sich erfolgreich an die veränderten Klimabedingungen anpassen konnten.

Siehe auch

Spektrum Ticker vom 20.12.2000
"Antarktische Hitzewellen"
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Spektrum Ticker vom 12.12.2000
"Europas Klima importiert aus Südamerika?"
(nur für Ticker-Abonnenten zugänglich)
Spektrum Ticker vom 15.5.2000
"El Niños der Eiszeit "
(nur für Ticker-Abonnenten zugänglich)
Spektrum Ticker vom 18.2.2000
"Kalte Fluten auf dem Weg nach Süden"
(nur für Ticker-Abonnenten zugänglich)
Spektrum Ticker vom 22.10.1998
"Als der Norden zufror... "
(nur für Ticker-Abonnenten zugänglich)