Ein „Rosettastein“ der Klimageschichte

 Eis der Quelccaya-Eiskappe mit seiner typsichen Schichtung. Credit: Photo by Lonnie Thompson, Courtesy of Ohio State University.
Eis der Quelccaya-Eiskappe mit seiner typsichen Schichtung. Credit: Photo by Lonnie Thompson, Courtesy of Ohio State University.
Eis nahe des Äquators – das gibt es nur an sehr wenigen Orten. Mit über 40 Quadratkilometern Ausdehnung ist die Quelccaya-Eiskappe das größte tropische Eisfeld der Welt. Sie befindet sich in den peruanischen Anden, rund 5.470 Meter über dem Meeresspiegel. In dem Eis haben sich klar definierte Schichten gebildet, die wie die Ringe eines Baumes Jahren entsprechen. Ein Team um das Forscher-Ehepaar Lonnie Thompson und Ellen Mosley-Thompson von der Ohio State University in Columbus hat aus diesem Eisarchiv Bohrkerne gefördert, in denen sich die tropische Klima-Geschichte der letzten 1.800 Jahre in beispielloser Genauigkeit widerspiegelt.
Die Bohrkerne hatte das Team bereits im Jahr 2003 gewonnen. Nun offenbarten Analysen spannende Übereinstimmungen mit der chemischen Zusammensetzung von bestimmten Schichten von Eisbohrkernen, die das Team bei Expeditionen im Himalaya gewonnen hatte. So könnten die neuen Analyseergebnisse dazu dienen, Daten von anderen tropischen Eis-Proben zu „lesen“, sagen die Forscher. Die Bohrkerne von der Quelccaya-Eiskappe könnten somit zu einer Art „Rosettastein“ der Klimageschichte avancieren – in Anlehnung an den ägyptischen Inschriften-Stein, der einen Text in Hieroglyphen sowie Altgriechisch und Demotisch präsentiert und somit maßgeblich zur Übersetzung der ägyptischen Hieroglyphen beitrug.

1.800 Jahre spiegeln sich in Baumring-artigen Strukturen

Die charakteristischen Schichten im Eis der Quelccaya-Kappe sind durch helle und dunkle Abschnitte definiert. Der weiße Teil entsteht jeweils in der jährlichen Regenzeit, wenn viel Schnee fällt, der dunkle dagegen in der Trockenzeit, wenn sich angewehter Staub auf den Eisflächen ansammelt. Die Eisproben seien auch deshalb so interessant, weil die Quelccaya-Kappe im Einflussbereich gleich zweier Regionen liegt, sagen die Forscher. Der meiste Niederschlag kommt aus dem Osten und stammt von der feuchten Luft, die aus dem Amazonasbecken aufsteigt. Aber auch der Einfluss des westlich gelegenen Pazifiks spiegelt sich deutlich im Eis wider. Vor allem das bekannte Klima-Phänomen „El Niño“ macht sich dabei bemerkbar, das durch veränderte Strömungen und Temperaturbedingungen im System des äquatorialen Pazifiks gekennzeichnet ist.

Im Jahr 1983 hatte das Forscherteam schon einmal Proben aus dem Eis der Quelccaya-Kappe gezogen. Doch durch die Abgelegenheit des Ortes und die damalige Ausrüstung war es zu diesem Zeitpunkt nicht möglich gewesen, die Bohrkerne zu konservieren. Die nächste Straße war eine zweitägige Wanderung von der Eiskappe entfernt, so waren die Forscher gezwungen, die Eisbohrkerne vor Ort zu schmelzen und als flüssige Proben mitzunehmen. Dies machte detaillierte Untersuchungen unmöglich. „Wir wussten, dass das Eis noch viel mehr Informationen bietet", berichtet Mosley-Thompson. Bei der erneuten Probennahme 2003 hatten sich die Rahmenbedingungen deutlich verändert: Jetzt ist die Eiskappe nur sechs Stunden zu Fuß von einer neuen Zufahrtsstraße entfernt. Hier stand ein LKW mit Gefriersystem, der die kostbaren Eisbohrkerne in Empfang nahm, um sie für spätere Untersuchungen zu erhalten.

Die Proben bieten nun Forschern die Möglichkeit, die Klimageschichte der Vergangenheit zu entschlüsseln, und somit ein besseres Verständnis der klimatischen Veränderungen zu gewinnen, die im Rahmen des Klimawandels unseren Planeten heutzutage prägen. Den Forschern zufolge spiegelt sich die aktuelle Warmzeit auch klar im Zustand der Quelccaya-Eiskappe wider: Sie hat derzeit die geringste Ausdehnung der letzten 6.000 Jahre erreicht.
Lonnie Thompson (Ohio State University in Columbus) et al.: Science, doi:10.1111/j.1600-0706.2012.00005.x

© wissenschaft.de - Martin Vieweg


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