56 Millionen Jahre in 430 Metern

Die ersten Gletscher der Arktis bildeten sich vor etwa 45 Millionen Jahren und damit mindestens 35 Millionen Jahre früher als bislang angenommen. Das schließt ein internationales Forscherteam aus der Analyse eines 430 Meter langen Bohrkerns, der aus dem Boden des arktischen Ozeans am Lomonossow-Rücken in der Nähe des Nordpols stammt. Insgesamt enthalten die Sedimente des Bohrkerns die Geschichte des arktischen Klimas bis vor 56 Millionen Jahren ? einer Zeit, in der die Arktis noch komplett eisfrei war. Damit lässt sich nun erstmals der Verlauf des Übergangs vom Treibhausklima der frühen Erde zum Kühlhausklima unserer Zeit in der Arktis rekonstruieren, berichten die Wissenschaftler der Arktischen Bohrkernexpedition (ACEX) um Kathryn Moran von der Universität von Rhode Island.
Der älteste Teil des Bohrkerns besteht hauptsächlich aus sandigem Lehm und enthält winzige fossile Algen vom Typ Apectodinium. Diese Pflanzen sind typische Marker einer abrupten Erwärmung, erklären die Forscher. Demnach lag die Oberflächentemperatur des arktischen Ozeans vor 55 Millionen Jahren etwa bei 18 Grad Celsius und stieg in der darauffolgenden Periode, dem so genannten Paläozän-Eozän-Wärmemaximum, sogar auf etwa 24 Grad und damit deutlich mehr an als bislang angenommen. Anschließend fiel die Wassertemperatur kontinuierlich ab, bis sich das Wasser vor 49 Millionen Jahren auf rund 10 Grad Celsius abgekühlt hatte. Der Bereich des Bohrkerns, der aus dieser Zeit stammt, enthält sowohl Süß- als auch Salzwasseralgen und überraschend viele Sporen eines Süßwasserfarns. Die Wissenschaftler vermuten, dass sich das Süßwasser an der Oberfläche des arktischen Ozeans befand und der Farn zumindest im Sommer große Teile des Wassers bedeckte.

Vor 45 Millionen Jahren tauchen schließlich die ersten Zeichen einer Gletscherbildung in der Arktis auf: Der Sedimentkern aus dieser Zeit enthält kleine Steine, die mit den Eiszungen vom Land auf das Meer hinaus gewandert sein müssen, so die Forscher. Das zeige, dass sich die Eisdecken über dem Nord- und dem Südpol wahrscheinlich doch gleichzeitig gebildet haben. Bislang waren Wissenschaftler davon ausgegangen, das Eis über der Antarktis sei sehr viel früher entstanden ist als das über der Arktis ? warum, konnte allerdings niemand genau erklären.

Die neuen Erkenntnisse über das Klima der Arktis sind deswegen so wichtig, weil das Eis der Arktis eine entscheidende Rolle für das globale Klima spielt, erklärt Studienleiterin Moran. Der helle Schnee und das Eis reflektieren einen großen Teil des Sonnenlichts, so dass sich die Erde weniger aufheizt. Auch die kalten Meeresströmungen, die sich tief im arktischen Ozean bilden, prägen das globale Klima. Da einige der neuen Daten ältere Vermutungen widerlegen, müssen nun einige Klimamodelle neue berechnet werden, so die Forscher.
Kathryn Moran ( Universität von Rhode Island) et al.: Nature (Bd. 441, S. 601, S. 606 und S. 613)

ddp/wissenschaft.de ? Ilka Lehnen-Beyel


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