Einst war die Antarktis ein lebensfreundlicher, milder Kontinent. Wann jedoch die große Eiszeit rund um den Südpol begann, war bisher nur in Teilen geklärt. Jetzt hat ein internationales Forscherteam herausgefunden, dass die große Abkühlung vor rund 49 Millionen Jahren begann: Damals brach die Landbrücke zwischen der Antarktis und Australien und der kalte, die Antarktis isolierende Zirkumpolarstrom bildete sich, wie die Forscher im Fachmagazin „Proceedings of the National Academy of Sciences“ berichten.
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Vor rund 50 Millionen Jahren waren Australien und die Antarktis durch eine schmale Landbrücke verbunden – ähnlich wie heute Nord- und Südamerika. Kernstück dieser Verbindung war das heutige Tasmanien. Zu dieser herrschte ein Treibhausklima, es war selbst am heutigen Südpol mild, die Antarktis hatte eine reiche Vegetation. Doch dann drifteten die Südkontinente auseinander und die tasmanische Landbrücke brach. Mit weit reichenden Folgen: Bis dahin war der Austausch von Wassermassen zwischen südwestlichem Pazifik und dem Indischem Ozean unterbunden. Jetzt hatten die Meeresströmungen zumindest im obersten Ozeanstockwerk freie Bahn. Der antarktische Zirkumpolarstrom war geboren, der noch heute den sechsten Kontinent in einem breiten, kalten Strömungsband umschließt.
„Zwar war bekannt, dass Australien und die Antarktis seit etwa 80 Millionen Jahren vor heute langsam aber unaufhaltsam auseinander driften“, sagt Peter Bijl, Paläoklimaforscher an der Universität Utrecht und Erstautor der Studie. „Wir wussten bislang aber nicht, wann genau und wie die Bewegungen der Erdplatten die Meeresströmungen in dieser Region beeinflussten.“
Spurensuche entlang der einstigen Landbrücke
Indizien für die tektonisch ausgelösten Umwälzungen lieferten fossile Überreste einzelliger Algen. Das Forscherteam erbohrte sie Anfang 2010 auf beiden Seiten der ehemaligen Landbrücke während einer Expedition des Integrierten Ozeanbohr-Programms IODP. Die Artenzusammensetzung der Algen bot vor der Öffnung der tasmanischen Landbrücke ein deutlich anderes Bild als danach. „Ab 49 Millionen Jahre vor heute ähnelt sich die Artenzusammensetzung in den Proben auf beiden Seiten der tasmanischen Landbrücke“, sagt Co-Autorin Ursula Röhl vom MARUM. „Wir sehen darin ein Indiz, dass die Meeresströmungen nicht mehr aufgehalten wurden.“
Als der antarktische Zirkumpolarstrom entstand, isolierte er Antarktika fortan von den wärmeren Regionen weiter nördlich. Die Folge: der sechste Kontinent begann abzukühlen. Das konnten die Wissenschaftler mit Hilfe von Molekularanalysen an Mikroorganismen und Pollen aus dem erbohrten Probenmaterial belegen. Diese Untersuchungen zeigen, dass ab 49 Millionen Jahre vor heute sowohl die Oberflächentemperaturen des Südpolarmeers als auch die Lufttemperaturen über der Antarktis abkühlten. Das Ende des damaligen Treibhausklimas war eingeleitet. Einige Millionen Jahre später bildeten sich die ersten antarktischen Gletscher, die dann zum Kontinent weiten Inlandeis zusammen wuchsen. (Proceedings of the National Academy of Sciences, 2013; doi: 10.1073/pnas.1220872110)
(MARUM – Zentrum für Marine Umweltwissenschaften an der Universität Bremen, 28.05.2013 – NPO)
