Wissenschaftler unterzogen Sedimentgestein des Hausbergsees, eines kleinen Gebirgsees in 4350 Meter Höhe am Hang des Mt. Kenia, eines erloschenen Vulkans in Ostafrika, dessen Spitze (4600 – 4700 m) von permanenten Gletschern überzogen ist, einer Isotopenanalyse. Dabei stellten sie fest, daß in den Jahren 350 vor unserer Zeitrechnung bis 450 AD eine schnelle und bedeutsame Erwärmung des Bergseewassers stattgefunden hatte – um ca. 4 Grad Celsius –, die eine Erwärmung des gesamten Klimas in Äqutorialostafrika widerspiegelt (Science vom 14. August 1998).

Diese Studie liefert Hinweise auf naturbedingte Klimaschwankungen, denen das Klima schon lange vor der Einbringung großer Mengen von Treibhausgas durch die moderne Industrie in die Atmosphäre ausgesetzt war. Eine solche Untersuchung kann ihrerseits Licht auf das heutige Klima werfen. Sie könnte Wissenschaftern ermöglichen, zwischen natürlichen Klimaveränderungen und der – wie angenommen wird – gegenwärtigen globalen Erwärmung unseres Planeten infolge menschlicher Einflüsse zu unterscheiden.

"Unsere Ergebnisse zeigen, daß sich das Klima plötzlich, ohne jegliche Beziehung zu menschlichen Aktivitäten erwärmen kann", sagt Aldo Shemesh, Leiter der Abteilung für Environmental Sciences and Energy Research am Weizmann Institute of Science.

"Die Aufzeichnung klimatischer Veränderungen, die in der Vergangenheit in verschiedenen Teilen der Erde stattgefunden haben, könnte den Wissenschaftlern helfen, genauere Voraussagen über die potentiellen Auswirkungen gegenwärtiger Aktivitäten auf das Klima von morgen zu machen", sagt Shemesh.

Obwohl Perioden früherer Klimaerwärmungen auch in anderen Teilen der Welt festgestellt wurden, stellt die neue Studie einen einzigartigen Beitrag zu diesem Gebiet der Forschung dar, da sie direkt am Äquator durchgeführt wurde, einer Region, die eine entscheidende Rolle für die Bestimmung des Klimas auf unserem Planeten spielt. Darüber hinaus ist die Studie die erste quantitative Untersuchung einer frühzeitlichen Wärmeperiode am Äquator, die in einer solchen Höhe vorgenommen wurde, in der Zeugnisse frühzeitlicher Klimaveränderungen infolge ihrer unmittelbaren Gletschernähe besonders unverfälscht erhalten sind.

Die von einheimischen Trägern begleiteten Wissenschaftler erreichten den Hausbergsee nach einem langen und beschwerlichen, mehrere Tage dauernden Fußmarsch. Mit Hilfe der von ihnen mitgeführten Boote und speziellen Bohrgeräte bargen sie vom Grund des Sees ein ungefähr zwei Meter langes Sedimentstück aus dem Inneren des Gesteins. Dieses Sediment, das fossile Algenablagerungen enthielt, wurde später am Weizmann-Institut analysiert.

Unter Verwendung der Kohlenstoff-14 Datierung konnten die Wissenschaftler zunächst bestimmen, daß das Bohrkern Ablagerungen enthielt, die sich in einem Zeitraum von über 3000 Jahren, zwischen 2500 vor unserer Zeitrechnung und 750 AD, dort angesammelt hatten.

Danach untersuchten die Wissenschaftler mit Hilfe einer neuen, von Shemesh entwickelten Methode das Verhältnis der Sauerstoffisotopen in den Überresten der Algenskelette, dem sogenannten biogenen Opal, das sich im Sediment akkumuliert hatte. Isotope sind Modifikationen des gleichen Elements, die nahezu identische chemische Eigenschaften besitzen, sich aber in Gewicht und anderen physikalischen Eigenschaften von einander unterscheiden. So ist zum Beispiel ¹⁶O das am häufigsten vorzufindende Sauerstoffisotop, doch daneben gibt es auch ein schwereres Sauerstoffisotop, das ¹⁸O.

Das relative Verhältnis dieser beiden Sauerstoffisotope im biogenen Opal ist eine Folgeerscheinung der zur Zeit der Sedimentbildung in diesem Gebiet vorherrschenden klimatischen Bedingungen, und spiegelt die Temperatur des Sees sowie die Isotopenzusammensetzung seines Wassers zur Zeit der Sedimentablagerung wider. Das heißt, als das Wasser kühler war, enthielt das Opal im Vergleich zu den ¹⁶O Isotopen relativ mehr ¹⁸O Isotope. Die Untersuchung des Isotopenverhältnisses ermöglichte den Wissenschaftler, den Zeitraum des plötzlichen Temperaturanstiegs zu bestimmen.

In ihrem Report bemerken die Wissenschaftler, daß die Erwärmung am Mt. Kenia Teil eines globaleren klimatischen Phänomens gewesen sein könnte, da eine ungefähr gleichzeitig auftretende Wärmeperiode in anderen Teilen der Erde – im schwedischen Teil Lapplands und im nordöstlichen Teil der St. Elias Mountains (südliche Yukon Gebiete und Alaska) – registriert werden konnte.