Die „warme Eiszeit“, die die Klimazyklen veränderte

Geowissenschaftler haben einen entscheidenden Schritt in der weiteren Klimaentwicklung der Erde identifiziert.

Vor etwa 700.000 Jahren führte die „Warme Eiszeit“ zu einer dauerhaften Verschiebung der Klimazyklen der Erde. Diese ungewöhnlich heiße und feuchte Zeit fiel mit einer erheblichen Ausdehnung der Polargletscher zusammen.

Ein Team europäischer Forscher, darunter Geowissenschaftler der Universität Heidelberg, nutzte neu gewonnene geologische Daten und Computermodelle, um diesen scheinbar paradoxen Zusammenhang zu entschlüsseln. Die Forscher vermuten, dass diese massive Veränderung der Wetterverhältnisse auf der Erde zu Veränderungen in den Klimazyklen führte und einen großen Fortschritt in der weiteren Klimageschichte unseres Planeten markierte.

Das Forschungsschiff „Joides Resolution“ – hier im Hafen von Lissabon – wird seit 1985 im Rahmen des International Ocean Discovery Program zur wissenschaftlichen Prospektion eingesetzt. Die in der aktuellen „Warm Ice Age“-Studie verwendeten Bohrproben wurden während einer Expedition im Golf von Cadiz und vor Südportugal entnommen. Bildnachweis: Andre Bahr

Geologische Eiszeiten – sogenannte Eiszeitperioden – sind durch die Entwicklung großer Eisschilde auf der Nordhalbkugel gekennzeichnet. In den letzten 700.000 Jahren kam es alle 100.000 Jahre zu Phasenwechseln zwischen ausgeprägten Eis- und Warmperioden. Zuvor wurde das Erdklima von 40.000-Jahres-Zyklen mit kürzeren, schwächeren Eiszeiten bestimmt. Die Veränderung der Klimazyklen fand in der Übergangszeit des Mittelpleistozäns statt, die vor etwa 1,2 Millionen Jahren begann und vor etwa 670.000 Jahren endete.

Die Mechanismen, die für diese kritische Veränderung des globalen Klimarhythmus verantwortlich sind, sind noch weitgehend unbekannt. Es kann nicht auf Unterschiede in den Umlaufbahnparametern zurückgeführt werden, die das Erdklima bestimmen“, erklärt Privatdozent Dr. Andre Barr vom Institut für Geowissenschaften der Universität Heidelberg. „Sondern aber auf die kürzlich identifizierte warme Eiszeit, die zur Anhäufung kontinentaler Eiszeiten führte.“ Auch der Eisüberschuss spielte eine Rolle. Ausschlaggebend.“

Langfristige Ausbreitung mediterraner Wälder und erhöhte Niederschläge sowie eine Zunahme des Sommermonsuns in Ostasien verbunden mit der Ausbreitung und Wanderung einer Feuchtigkeitsquelle im Atlantischen Ozean nach Norden. Ironischerweise war der Gletscher viel wärmer und feuchter als in der vorherigen Eiszeit. Bildnachweis: Andre Bahr

Für ihre Untersuchungen nutzten die Forscher neue Klimaaufzeichnungen aus Kernbohrungen vor Portugal und Lössaufzeichnungen aus der chinesischen Hochebene. Anschließend wurden die Daten in Computersimulationen eingegeben.

Die Modelle zeigen einen langfristigen Trend der Erwärmung und Befeuchtung in beiden subtropischen Regionen in den letzten 800.000 bis 670.000 Jahren. Gleichzeitig mit dieser letzten Eiszeit des Übergangs zum Mittelpleistozän waren die Meeresoberflächentemperaturen im Nordatlantik und im nördlichen Äquatorialpazifik viel wärmer als in der Voreiszeit, der Phase zwischen den beiden Eiszeiten.

Dies hat zu einer erhöhten Feuchtigkeitsproduktion und Niederschlägen in Südwesteuropa, einer Ausbreitung mediterraner Wälder und einer Zunahme des Sommermonsuns in Ostasien geführt. Feuchtigkeit hat auch die Polarregionen erreicht und dort zur Ausdehnung der Eisschilde im Norden Eurasiens beigetragen.

„Sie hielten einige Zeit an und leiteten die Phase der kontinuierlichen und weitreichenden Vereisung des Pleistozäns ein, die bis zum späten Pleistozän andauerte. Eine solche Ausdehnung der kontinentalen Gletscher war notwendig, um den Übergang von den 40.000-Jahres-Zyklen zu den 100.000-Jahres-Zyklen herbeizuführen.“ „Jahreszyklen, die wir heute sehen und die für die spätere Entwicklung des Klimas auf der Erde von entscheidender Bedeutung waren“, erklärte Andre Barr.

Referenz: „Nass- und Warmbedingungen in Eurasien während der letzten glazialen Phase des Übergangs zum mittleren Pleistozän“ von María Fernanda Sánchez Goni, Thomas Exeter, Josey M. Polanco Martinez, Coralie Zorzi, Teresa Rodriguez, Andre Parr, 10. Mai 2023, verfügbar Hier. DOI: 10.1038/s41467-023-38337-4