Die Bering-Landbrücke entstand überraschend spät während der letzten Eiszeit, so eine Studie

Eine neue Studie, die die Geschichte des Meeresspiegels an der Beringstraße rekonstruiert, zeigt, dass die Bering-Landbrücke, die Asien mit Nordamerika verbindet, erst vor etwa 35.700 Jahren entstand, weniger als 10.000 Jahre vor dem Höhepunkt der letzten Eiszeit (bekannt als die letztes eiszeitliches Maximum).

Die neuen Erkenntnisse, veröffentlicht in der Woche vom 26. Dezember in Proceedings of the National Academy of Sciencesweisen darauf hin, dass das Wachstum der Eisschilde – und der daraus resultierende Rückgang des Meeresspiegels – überraschend schnell und viel später im Eiszeitzyklus stattfand, als frühere Studien vermuten ließen.

„Das bedeutet, dass mehr als 50 % des globalen Eisvolumens am letzten Gletschermaximum vor 46.000 Jahren gewachsen sind“, sagte Tamara Pico, Assistenzprofessorin für Erd- und Planetenwissenschaften an der UC Santa Cruz und korrespondierende Autorin des Artikels. „Dies ist wichtig, um die Rückkopplungen zwischen Klima und Eisschilden zu verstehen, weil es impliziert, dass es eine erhebliche Verzögerung bei der Entwicklung von Eisschilden gab, nachdem die globalen Temperaturen gefallen waren.“

Der globale Meeresspiegel sinkt während der Eiszeiten, da immer mehr Wasser der Erde in massiven Eisschilden eingeschlossen wird, aber der Zeitpunkt dieser Prozesse war schwer zu bestimmen. Während des letzten Gletschermaximums, das vor etwa 26.500 bis 19.000 Jahren andauerte, bedeckten Eisschilde große Teile Nordamerikas. Dramatisch niedrigere Meeresspiegel legten ein riesiges Landgebiet namens Beringia frei, das sich von Sibirien bis Alaska erstreckte und Herden von Pferden, Mammuts und anderer pleistozäner Fauna beherbergte. Als die Eisschilde schmolzen, wurde die Beringstraße vor etwa 13.000 bis 11.000 Jahren erneut überflutet.

Die neuen Erkenntnisse sind in Bezug auf die menschliche Migration interessant, weil sie die Zeit zwischen der Öffnung der Landbrücke und der Ankunft der Menschen in Amerika verkürzen. Der Zeitpunkt der menschlichen Migration nach Nordamerika bleibt ungelöst, aber einige Studien deuten darauf hin, dass Menschen während des Höhepunkts der Eiszeit in Beringia gelebt haben könnten.

„Möglicherweise haben die Leute begonnen, die Brücke zu überqueren, sobald sich die Landbrücke gebildet hat“, sagte Pico.

Die neue Studie verwendete eine Analyse von Stickstoffisotopen in Meeresbodensedimenten, um zu bestimmen, wann die Beringstraße in den letzten 46.000 Jahren überflutet wurde, wodurch Wasser aus dem Pazifischen Ozean in den Arktischen Ozean fließen konnte. Der Erstautor Jesse Farmer von der Princeton University leitete die Isotopenanalyse und maß die Stickstoffisotopenverhältnisse in den Überresten von Meeresplankton, die in Sedimentkernen aufbewahrt wurden, die an drei Stellen im westlichen Arktischen Ozean vom Meeresboden gesammelt wurden. Aufgrund von Unterschieden in der Stickstoffzusammensetzung von pazifischen und arktischen Gewässern war Farmer in der Lage, eine Stickstoffisotopensignatur zu identifizieren, die anzeigt, wann pazifisches Wasser in die Arktis floss.

Pico, dessen Expertise in der Meeresspiegelmodellierung liegt, verglich dann die Ergebnisse von Farmer mit Meeresspiegelmodellen, die auf verschiedenen Szenarien für das Wachstum der Eisschilde basieren.

„Das Spannende für mich ist, dass dies eine völlig unabhängige Einschränkung des globalen Meeresspiegels in diesem Zeitraum darstellt“, sagte Pico. „Einige der vorgeschlagenen Eisschildgeschichten unterscheiden sich erheblich, und wir konnten uns ansehen, wie hoch der vorhergesagte Meeresspiegel an der Beringstraße sein würde, und sehen, welche mit den Stickstoffdaten übereinstimmen.“

Die Ergebnisse stützen jüngste Studien, die darauf hindeuten, dass der globale Meeresspiegel vor dem letzten Gletschermaximum viel höher war als frühere Schätzungen vermuten ließen, sagte sie. Der durchschnittliche globale Meeresspiegel lag während des letzten Gletschermaximums etwa 130 Meter (425 Fuß) niedriger als heute. Der tatsächliche Meeresspiegel an einem bestimmten Ort wie der Beringstraße hängt jedoch von Faktoren wie der Verformung der Erdkruste durch das Gewicht der Eisschilde ab.

„Es ist, als würde man auf Brotteig schlagen – die Kruste sinkt unter das Eis und erhebt sich an den Rändern“, sagte Pico. „Außerdem sind die Eisschilde so massiv, dass sie Gravitationseffekte auf das Wasser haben. Ich modelliere diese Prozesse, um zu sehen, wie der Meeresspiegel auf der ganzen Welt variieren würde, und um in diesem Fall die Beringstraße zu betrachten.“

Die Ergebnisse implizieren eine komplizierte Beziehung zwischen Klima und globalem Eisvolumen und schlagen neue Wege zur Untersuchung der Mechanismen vor, die den Gletscherzyklen zugrunde liegen.