Klimawandel: 66 Millionen Jahre Klimaarchive zeigen die globale Erwärmung

Für Wissenschaftler ist die Entwicklung des Erdklimas über sehr lange Zeiträume ein wichtiger Bestandteil für das Verständnis der Klimaveränderungen. Experten hoffen auf Antworten auf Fragen des heutigen Klimawandels – in gewisser Weise möchte man aus der Geschichte lernen.

Für eine neue Studie, veröffentlicht in Zeitschrift „Science“Forscher haben die Klimageschichte der letzten 66 Millionen Jahre erstellt. Dazu analysierten das Team um Thomas Westerhold vom Zentrum für Meeresumweltwissenschaften (Marum) der Universität Bremen und Norbert Marwan vom Potsdamer Institut für Klimafolgenforschung (PIK) Ozeansedimente. Die Ergebnisse machen deutlich, wie beispiellos die derzeitige globale Erwärmung ist.

Die Wissenschaftler bohrten die Proben eines Meeresschiffs aus verschiedenen Ozeanen in den Meeresboden. Ihr besonderes Interesse galt den fossilen Schalen sogenannter Foraminiferen, die in den Sedimenten gespeichert sind – winzigen Organismen, die auf dem Meeresboden leben. Anschließend analysierten sie ihre Sauerstoff- und Kohlenstoffisotope. Diese ermöglichen Rückschlüsse auf die damaligen Tiefseetemperaturen, das Eisvolumen und die Kohlenstoffkonzentrationen in der Atmosphäre.

Die resultierende Klimareferenzkurve geht auf das Massensterben vor 66 Millionen Jahren am Ende der Kreidezeit zurück, dem unter anderem die Dinosaurier zum Opfer fielen. Zu diesem Zeitpunkt begann und dauert das Känozoikum bis heute an.

Die zwei Dutzend Forscher aus sechs Ländern leiten aus der Klimakurve vier grundlegende klimatische Bedingungen ab: Sie nennen sie:

• Treibhaus

• Warmes Haus

• Tolles Haus

• und Eishaus

Dementsprechend setzte sich in den ersten zehn Millionen Jahren des Untersuchungszeitraums durch Warmhaus Zustand bei denen die globalen Durchschnittstemperaturen mehr als fünf Grad Celsius über den heutigen Werten lagen. Vor 56 Millionen Jahren dann begann die Treibhausphasedas bis vor 47 Millionen Jahren reichte und wo die Werte mehr als zehn Grad wärmer waren als heute – an der Spitze um etwa 14 Grad.

Danach kühlte das Klima tendenziell ab: Eine Sekunde folgte bis vor 34 Millionen Jahren Warmhouse-Phase. Im Folgenden Coolhouse-Stadion, das vor 3,3 Millionen Jahren dauerte, wurden die großen Eisplatten der Antarktis gebildet. Mit dem Eishaus-Phase Eisschilde bildeten sich dann auch auf der Nordhalbkugel. Diese Phase, in die auch die menschliche Evolution fällt, endete mit dem Holozän gegen Ende der letzten Eiszeit vor etwa 12.000 Jahren. In der darauf folgenden zweiten Kühlhausphase stieg die Temperatur tendenziell an – in den letzten Jahrzehnten mit zunehmender Geschwindigkeit.

Die Kurve zeigt auch periodische Schwankungen innerhalb der einzelnen Phasen – zum Beispiel aufgrund von Änderungen der Erdumlaufbahn um die Sonne. die sogenannten Milanković-Zyklen. Wie das globale Klima reagierte, hing jedoch entscheidend von den Treibhausgaskonzentrationen und dem Volumen der polaren Eisplatten ab. Die Kurve zeigt auch, dass die aktuelle und projizierte Erwärmung nicht im Bereich der natürlichen Klimaschwankungen liegt.

„Wir wollen verstehen, welche klimatischen Bedingungen in der Vergangenheit existierten, welche Prozesse dahinter standen und wie die Dinge von hier aus liefen“, wird der Erstautor Westerhold in einem Marum-Bericht zitiert. „Besonders interessant ist die Zeit vor 66 bis 34 Millionen Jahren, als es auf dem Planeten deutlich wärmer war als heute.“

Der Co-Autor James Zachos von der University of California in Santa Cruz betont auch die Bedeutung der Vergangenheit für die Interpretation der Gegenwart. „Nachdem wir es geschafft haben, die natürliche Klimavariabilität zu erfassen, können wir sehen, dass die vorhergesagte anthropogene Erwärmung viel größer ist“, sagt er. „Das Zwischenstaatliches Gremium für Prognosen zum Klimawandel Für 2300 in einem Business-as-usual-Szenario können die globalen Temperaturen auf ein Niveau ansteigen, das der Planet seit 50 Millionen Jahren nicht mehr gesehen hat. „“

Nur das polare Eisplatten Der Analyse zufolge haben sie während der Icehouse-Phase einen entscheidenden Beitrag zum ständigen Wechsel zwischen Kälte- und Zwischenkälteperioden geleistet. „In einer extremen Gewächshauswelt ohne Eis gibt es keine Rückmeldungen mehr von den Eisplatten“, warnt Zachos. „Und das verändert die Klimadynamik.“