Wetterthema Klimaarchive im ewigen Eis
Eisbohrkerne liefern Klimainformationen der vergangenen Jahrhunderttausende.
Im (nicht ganz) ewigen Eis lagern wertvolle Klima-Informationen. Internationale Forscher-Teams begeben sich in unwirtlichste Regionen um diese Schätze zu bergen. Der Aufwand lohnt sich, denn anhand der Eisbohrkerne lassen sich Temperaturen und Spurengaskonzentrationen der vergangenen Eiszeiten rekonstruieren. Mit diesem Wissen erscheinen die aktuellen Entwicklungen in einem neuen Licht.
Jedes Jahr legt sich, gleich einem Baumring, eine neue Schneeschicht auf das Grönländische Inlandeis und die Antarktis. Im folgenden Sommer taut diese nicht ganz wieder ab und wird im darauf folgenden Winter von der nachfolgenden Schneeschicht überdeckt. So haben sich Lauf der Jahrtausende die mehrere Kilometer mächtigen Eispanzer gebildet. In ihnen ist Luft vergangener Zeitalter eingeschlossen, deren Zusammensetzung Rückschlüsse über frühere Klimaverhältnisse erlaubt.
Die erste Bohrung wurde auf Grönland im Jahr 1989 nahe der sogenannten Eisscheide angesetzt. Dort ist das Eis am dicksten und fließt am wenigsten seitlich ab, weswegen es sich dort recht ungestört ablagern kann. Die tiefsten Bohrungen reichen dort bis auf den felsigen Untergrund Grönlands in über 3000 Metern Tiefe hinab und bis 123 000 Jahre in die Vergangenheit zurück. In der Antarktis, wo das Eis noch ewiger ist, als auf Grönland, wurde sogar Eis an die Oberfläche geholt, das vor 900 000 Jahren als Schnee vom Himmel fiel und mittlerweile 3270 Meter unter der Oberfläche liegt.
Die wertvollen Bohrkerne werden peinlich sauber verpackt, um nachträgliche Verunreinigungen zu vermeiden, und anschließend in großen Kühllagern archiviert. Bei den Untersuchungen werden zunächst einmal die Schichten ausgezählt um das Alter des jeweiligen Bohrabschnittes zu bestimmen. Je älter eine Schicht, desto stärker ist diese von den darüber liegenden Eismassen zusammengepresst worden, was die Unterscheidung der einzelnen Jahre erschwert. Besondere Ereignisse wie starke Vulkanausbrüche oder Meteoriteneinschläge hinterlassen eine markante Staubschicht im Eis und helfen bei der Datierung, sofern diese aus anderen Bohrungen bereits bekannt sind.
Die eingeschlossenen Luftbläschen enthalten die damaligen Anteile klimawirksamer Treibhausgase wie CO2 oder Methan. Zudem lässt sich auch die damals herrschende Temperatur ermitteln. Hierfür wird das Verhältnis unterschiedlicher Formen des Sauerstoffs, die sogenannten Isotope, verglichen. In einem wärmeren Klima verdunstet mehr Feuchtigkeit aus den Ozeanen wodurch der Anteil des schwereren Isotops erhöht ist. Ähnliche Schlussfolgerungen geben auch Hinweise auf die Sonnenaktivität oder die Ausrichtung des Magnetfeldes vergangener Zeiten.
Mit dem am weitesten zurückreichenden Eisbohrkern lassen sich 800 000 Jahre Klimageschichte betrachten. Innerhalb dieser Zeitspanne gab es insgesamt 8 Eiszeiten und Zwischeneiszeiten. Die längste Warmzeit dauerte 28 000 Jahre und fand vor etwa 420 000 Jahren statt. Diese Epoche ist mit dem heutigen Klima vergleichbar, auch da die astronomischen Bedingungen, von denen die Eiszeiten abhängen mit dem heutigen Zustand nahezu identisch waren. Nach diesen Erkenntnissen sollte die Erde erst in mehreren Tausend Jahren wieder eine neue Eiszeit erleben.
Jedoch schwankte die CO2-Konzentration innerhalb der vergangenen mindestens 650 000 Jahre lediglich zwischen 180 und 300 ppm (Teilchen pro Million), der aktuelle Wert liegt mittlerweile bei ca. 418 ppm (Stand: 10. Oktober 2023) und steigt derzeit um etwa 2,7 ppm pro Jahr weiter an. Aus diesem Grund verbreitet sich die Auffassung, dass die nächste Eiszeit ganz ausfallen könnte und die Menschheit bereits das neue geologische Zeitalter des Anthropozän eingeläutet hat.