Die letzte Eiszeit begann vor etwa 115.000 Jahren und wurde von Kälte- und Wärmezyklen unterbrochen, die zum Vor- und Rückzug der Gletscher führten, die die Landschaft der europäischen Alpen und ihrer Umgebung prägten und Täler schufen. Ein neues Computermodell ermöglicht es, diese Entwicklung mit beispielloser Präzision zu rekonstruieren.
Es bietet eine direkte Visualisierung der Phänomene und macht sie einem breiten Publikum zugänglich. Die Forschung ist das Ergebnis einer umfassenden Zusammenarbeit von Glaziologen, Klimatologen und Geologen der Universitäten Lausanne, Bern und Zürich und wurde im veröffentlicht Zeitschrift für Glaziologie.
Klimatologie und Glaziologie treffen aufeinander
Das Besondere an dem neuen numerischen Modell ist, dass es erstmals eine komplexe Modellierung des vergangenen Klimas einbezieht, die von Klimatologen der Universität Bern durchgeführt wurde. Glaziologen nutzten diese klimatologischen Simulationen dann, um ein Eisflussmodell zu erstellen, das die Eisansammlung, -dynamik und -schmelze modellierte, was zu der bisher genauesten Simulation führte. Seine beispiellose Komplexität ermöglicht es, die frühere Verteilung des Schneefalls in Alpentälern sowie die Entwicklung der Gletscher zu verstehen.
Große Teile der europäischen Alpen waren während der letzten Eiszeit von Eis bedeckt. Welche Orte wurden vergletschert? Wann und wie lange? Dieser 2-minütige Film zeigt das Ergebnis einer aktuellen Klima-Gletscher-Modellierung der letzten Vereisung in den Alpen, die vor 120’000 Jahren begann. Dieser Film ist eine Überarbeitung eines früheren Videos und präsentiert neue Ergebnisse basierend auf Klimamodellierung und einer neuen KI-basierten Visualisierung. Bildnachweis: UNIL
„Es gibt geomorphologische Hinweise im Feld, wie Moränen und unregelmäßige Felsbrocken, die von der früheren Prägung der Gletscher im Tiefland zeugen“, erklärt Guillaume Jouvet, Glaziologe an der Fakultät für Geowissenschaften und Umwelt der UNIL und Erstautor der Studie .
„Wir haben diese Spuren verwendet, um unsere Simulation zu validieren, und alles stimmte überein“, sagt er. „Aufgrund der Komplexität der Modellierung haben wir sechs Jahre gebraucht, um unsere Klima- und glaziologischen Modelle richtig aufzustellen und schließlich das richtige Klima und die richtigen Gletscher zu erhalten, die mit dem übereinstimmen, was wir in der Realität beobachten.“ Die Grenzen der Modellierung.
Allerdings erlauben die im Feld hinterlassenen Spuren, die als Maßstab dienen, keine Verifizierung des Modells über einen Zeitraum von 24.000 Jahren hinaus, dem Zeitraum, in dem die Gletscher ihr Maximum erreichten. „Dieses Gletschermaximum zerstörte alle bisherigen Beweise. Unser Modell ist daher über 24.000 Jahre hinaus schwer zu überprüfen“, erklärt Guillaume Jouvet.
Die globale Erwärmung ins rechte Licht rücken
Die neue Simulation wird es uns ermöglichen, die frühere Interaktion zwischen Klima und Gletscher und die Entstehung unserer Landschaft besser zu verstehen. Es ist nicht nur von wissenschaftlichem Interesse, sondern liefert auch einen Kontext für die globale Erwärmung.
„Das Bild der verschiedenen Gletscherzyklen ist ziemlich aussagekräftig“, sagt Guillaume Jouvet. „Vor 24.000 Jahren können wir sehen, dass Städte wie Lausanne von mehr als einem Kilometer Eis bedeckt waren. Es ist offensichtlich, dass vergangene Zyklen durch Umlaufschwankungen verursacht wurden.“ der Erde sind nichts Vergleichbares zu dem, was jetzt passiert, wo Treibhausgase eine aktive Rolle bei der Gletscherschmelze spielen.“ Der Glaziologe fügt hinzu: „Am auffälligsten ist die Geschwindigkeit des aktuellen Klimawandels (kaum ein paar Jahrzehnte) im Vergleich zur unendlich langen Zeitspanne der Eiszeiten.“
Wissenschaftler werden daran arbeiten, die Auflösung ihres Modells weiter zu verbessern. Die aktuelle Auflösung ist nicht fein genug, um die komplexe Topographie hoher Berge abzubilden, was wahrscheinlich zu einer Überschätzung der Eisbedeckung führt. „Wir haben gerade ein neues Projekt mit künstlicher Intelligenz gestartet, mit dem wir unsere Modelle beschleunigen und die erforderliche Auflösung von 200 m erreichen sollen“, erklärt Guillaume Jouvet.
Mehr Informationen:
Guillaume Jouvet et al., Gekoppelte Klima-Gletscher-Modellierung der letzten Vereisung in den Alpen, Zeitschrift für Glaziologie (2023). DOI: 10.1017/jog.2023.74