Forscher finden heraus, dass Millionen Jahre alte arktische Sedimentaufzeichnungen Licht auf das Klimarätsel werfen

Neue Forschungsergebnisse, die von der University of Massachusetts Amherst geleitet und kürzlich in der Zeitschrift veröffentlicht wurden Klima der Vergangenheit, ist das erste, das einen kontinuierlichen Blick auf eine Klimaverschiebung bietet, die als Mid-Pleistocene Transition bezeichnet wird und Wissenschaftler verwirrt hat. Kurt Lindberg, der Erstautor des Papiers und derzeit Doktorand an der Universität von Buffalo, war erst ein Student, als er die Forschung als Teil eines Teams abschloss, dem weltbekannte Klimawissenschaftler der UMass Amherst angehörten.

Irgendwann vor etwa 1,2 Millionen Jahren ereignete sich eine dramatische Veränderung des Erdklimas, bekannt als Mid-Pleistocene Transition oder MPT. Zuvor hatte es mit relativer Regelmäßigkeit etwa alle 40.000 Jahre Eiszeiten gegeben. Aber dann, in einem vergleichsweise kurzen geologischen Zeitfenster, hat sich die Zeit zwischen den Eiszeiten auf alle 100.000 Jahre mehr als verdoppelt. „Es ist ein echtes Rätsel“, sagt Isla Castañeda, Professorin für Geowissenschaften an der UMass Amherst und eine der Co-Autoren der Studie. „Niemand weiß wirklich, warum diese Verschiebung stattgefunden hat.“

Eines der großen Hindernisse für das Verständnis des MPT ist, dass nur sehr wenige Daten vorhanden sind. Die ältesten arktischen Eisbohrkerne reichen nur etwa 125.000 Jahre zurück. Und ältere Sedimentkerne sind fast nicht vorhanden, denn im Laufe der Eiszeiten haben die vorrückenden und zurückweichenden Eisschilde wie riesige Bulldozer gewirkt und einen Großteil des freigelegten Landes bis auf das Grundgestein abgekratzt.

Es gibt jedoch einen Ort auf der Welt im äußersten Nordosten Russlands, der sowohl über dem Polarkreis liegt als auch nie von Gletschern bedeckt war: der Elgygytgyn-See. Hier kommt die weltberühmte Polarwissenschaftlerin Julie Brigham-Grette, Professorin für Geowissenschaften an der UMass Amherst und eine der Co-Autoren der Veröffentlichung, ins Spiel.

2009 Brigham-Grette führte ein internationales Team von Wissenschaftlern zum El’gygytgyn-See, wo sie einen 685,5 Meter langen Sedimentkern bohrten, der ungefähr die letzten 3,6 Millionen Jahre der Erdgeschichte repräsentiert. Lindberg und seine Co-Autoren verwendeten den Teil dieses Sedimentkerns, der die MPT überspannte, und suchten nach spezifischen Biomarkern, die ihnen helfen könnten, Temperatur und Vegetation zu bestimmen. Mit diesen Informationen konnten sie erstmals die klimatischen Bedingungen in der Arktis während des MPT rekonstruieren.

Obwohl das Team das Mysterium des MPT nicht löste, machte es einige überraschende Entdeckungen. Zum Beispiel wird eine Zwischeneiszeit oder Ära, als sich das Eis zurückzog, bekannt als MIS 31, allgemein als ungewöhnlich warm angesehen – und doch zeigen die Aufzeichnungen am El’gygytgyn-See nur mäßige Wärme. Stattdessen waren drei andere Zwischeneiszeiten, MIS 21, 27 und 29, genauso warm oder wärmer. Schließlich zeigt die Forschung des Teams einen langfristigen Trocknungstrend im gesamten MPT.

„Ohne Lindbergs Enthusiasmus wäre dies nicht möglich gewesen“, sagt Castañeda. „Ich hatte schon immer viele Studenten in meinem Labor und ich liebe es, mit ihnen zu arbeiten. Kurt ist mit diesem Projekt durchgestartet und hat einen wunderbaren Job gemacht.“