Klima vor 53,5 Millionen Jahren als Modell für unsere Zukunft? Supertreibhaus ließ Palmen in der Arktis sprießen - scinexx | Das Wissensmagazin
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Klima vor 53,5 Millionen Jahren als Modell für unsere Zukunft?

Supertreibhaus ließ Palmen in der Arktis sprießen

Die drei Eisbrecher der Arctic Coring Expedition 2004 im Packeis des Arktischen Ozeans. © M. Jakobssohn / IODP

Vor 53,5 Millionen Jahren herrschte in der Arktis ein Supertreibhausklima. Die Temperaturen an der Oberfläche des Arktischen Ozeans erreichten 27 Grad Celsius. Und auf den angrenzenden Kontinenten wuchsen sogar Palmen. Das berichtet ein deutsch-holländisches Wissenschaftlerteam in der Online-Ausgabe der Fachzeitschrift „Nature Geoscience“.

Laut der neuen Studie süßte zudem aufgrund der hohen Niederschläge das Meer aus und tiefere Ozeanschichten waren sauerstofffrei. Angesichts der gegenwärtigen Erderwärmung werfen die Forscher nun die Frage auf, ob das arktische Packeis noch schneller abschmelzen könnte als ohnehin schon befürchtet.

Ablagerungen vom Lomonossow-Rücken untersucht

Die Wissenschaftler untersuchten Ablagerungen, die auf 85 Grad nördlicher Breite auf dem Lomonossow-Rücken gewonnen wurden. Der zwischen Grönland und Sibirien quer über dem Nordpol verlaufende untermeerische Gebirgszug war erstmals im Sommer 2004 während einer spektakulären Expedition mit drei Eis brechenden Schiffen intensiv beprobt worden. Diese Forschungsfahrt fand im Rahmen des Integrierten Ozeanbohr-Programms IODP statt. Die Sedimentkerne lagern inzwischen im Bremer Bohrkernlager des IODP.

Die tonigen Ablagerungen aus einer Tiefe von knapp 370 Metern unter dem Meeresboden enthalten nach Angaben der Forscher kapselartige Hüllen meist einzelliger Meeresorganismen, Pollen, Sporen, eine charakteristische chemische Zusammensetzung sowie so genannte Biomarker. Letztere verrieten den Wissenschaftlern, dass die Temperaturen an der Oberfläche des Arktischen Ozeans damals innerhalb kurzer Zeit um drei bis fünf Grad Celsius anstiegen.

Die Arctic Coring Expedition des Integrierten Ozeanbohrprogramms IODP: Auf dem Deck des Bohrschiffs VIDAR VIKING. © M. Jakobssohn / IODP

Arktische Winter frostfrei

Offenbar wurde das Klima auch sehr feucht. Bald war das Nordpolarmeer von einer Süßwasserschicht bedeckt. Darauf deutet, so die Forscher, die Artenzusammensetzung mikroskopisch kleiner Meeresorganismen hin. Die Süßwasserlinse verhinderte, dass leichteres und sauerstoffhaltiges Oberflächenwasser in tiefere Meeresstockwerke gelangen konnte. Weil andererseits die Niederschläge viele Nährstoffe vom Land ins angrenzende arktische Meer spülten, die dort zersetzt wurden, war der Sauerstoff in tieferen Meeresschichten bis hin zum Meeresboden bald aufgezehrt und das Leben dort erlosch.

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Anhand von Pollen und Sporen, die vom nahen Land in den Ozean gelangten, können die Wissenschaftler darüberhinaus belegen, dass an den angrenzenden Küsten Nadelbäume, Hasel und Eichen, aber auch Palmen gediehen. Da Palmen sehr kälteempfindlich sind, deutet vieles daraufhin, dass die Durchschnittstemperatur in den kältesten Monaten mehr als acht Grad Celsius betrug und die arktischen Winter frostfrei waren.

Erwärmung der Nordpolregion schneller als gedacht?

„Wenn man bedenkt, dass der Lomonossow-Rücken vor 53,5 Millionen Jahren schon fast seine heutige Position hatte, also nahe am Nordpol lag, geben einem die Befunde schon zu denken“, sagt Co-Autorin Ursula Röhl vom MARUM und Leiterin des Bremer IODP-Bohrkernlagers. Sie weist darauf hin, dass mit den Ablagerungen erstmals die arktischen Wintertemperaturen für diesen Abschnitt der Erdgeschichte rekonstruiert werden konnten.

„Damit haben wir auch die Güte der aktuellen Klimamodelle getestet“, sagt Röhl. Die im Computermodell errechneten arktischen Wintertemperaturen für die Zeit vor 53,5 Millionen Jahren liegen deutlich unter denen, die an Hand der Ablagerungen rekonstruiert wurden. „Es hat den Anschein, dass die Klimamodelle einige der für das arktische Klima wichtigen Prozesse gar nicht berücksichtigen. Es könnte also sein, dass die Modelle auch das Ausmaß der zukünftigen Erwärmung der Nordpolregion unterschätzen.“

(idw – MARUM – Zentrum für Marine Umweltwissenschaften an der Universität Bremen, 27.10.2009 – DLO)

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