Globale Abkühlung so einschneidend wie Erwärmung

28.06.2013/Kiel. Wenn aktuell über den Begriff Klimawandel diskutiert wird, dann geht es vor allem um die globale Klimaerwärmung, die seit Mitte des 20. Jahrhundert zu beobachten ist. Doch im Laufe der Erdgeschichte hat es auch immer wieder massive globale Abkühlungen gegeben. Dass diese genauso einschneidende Veränderungen zur Folge haben konnten wie eine Erwärmung, zeigt ein internationales Forscherteam unter Beteiligung des GEOMAR Helmholtz-Zentrum für Ozeanforschung Kiel jetzt in der renommierten Fachzeitschrift „Nature Geoscience“.

Die Wissenschaftler von den Universitäten Newcastle (UK), Köln und Frankfurt sowie vom Kieler GEOMAR hatten sich eine Kältephase in der mittleren Kreidezeit vor rund 116 Millionen Jahren genauer angesehen. Als Kreidezeit wird die erdgeschichtliche Epoche zwischen 145 und 66 Millionen Jahren vor heute bezeichnet. Das Klima war deutlich wärmer als in der Gegenwart, z. B. waren die Pole komplett eisfrei. „Doch es gab immer wieder auch Phasen globaler Abkühlung, das war aus früheren Studien bekannt“, erklärt Dr. Sascha Flögel vom GEOMAR, einer der Autoren der Studie.

Allerdings konnten die Forscher jetzt zum ersten Mal Dauer und Ausprägung einer solchen kreidezeitlichen Kältephase genauer bestimmen. Dafür nutzen sie Sedimentkerne aus dem Nordatlantik als Klimaarchiv und analysierten die geochemische und mikropaläontologische Parameter der entsprechenden Meeresbodenschichten. So konnten die Autoren nachweisen, dass im untersuchten Zeitraum die globalen Durchschnittstemperaturen um bis zu 5°C sanken und sich gleichzeitig der Kohlenstoffkreislauf für eine Zeit von 2,5 Millionen Jahre deutlich veränderte.

Hervorgerufen wurden diese Veränderungen wahrscheinlich durch massive Veränderungen der Plattenkonfiguration, denn die Kältephase fiel in eine Zeit starker tektonischer Aktivitäten. Der Superkontinent Pangaea brach auseinander, zwischen dem heutigen Afrika, Südamerika und Europa öffnete sich der Atlantik. Dadurch ergaben sich neue Lebensräume für Photosynthese betreibendes Plankton, welches riesige Mengen an Kohlendioxid aus der Atmosphäre binden konnte. Die absterbenden Organismen sanken auf den Ozeanboden und bildeten dort über die Jahrmillionen kohlenstoffreiche Sedimente. Auf diese Weise sank der Kohlendioxid-Gehalt der Atmosphäre deutlich und die globalen Temperaturen sanken ebenfalls.

Gestützt wurden diese Annahmen durch globale Computermodelle von biogeochemischen Prozessen. „Wir haben die Daten, die die Kollegen aus den Sedimentkernen gewonnen haben, in unsere Modelle eingegeben. Die Ergebnisse bestätigten nicht nur, dass damals gewaltige Mengen Kohlenstoff in den Ozeanen begraben wurden, sondern auch, dass ein überproportional großer Anteil im neu gebildeten Südatlantik landete“, sagt Dr. Flögel, „so ergibt sich ein faszinierender Hinweis auf eine Verbindung zwischen globalen Klimaentwicklungen und Prozessen der Plattentektonik.“

Die Kaltphase der mittleren Kreidezeit endete erst, als starke vulkanische Aktivitäten rund um den Indischen Ozean nach rund zwei Millionen Jahren den Kohlendioxid-Gehalt der Atmosphäre wieder steigen ließen und den Treibhauseffekt wieder verstärkten.

Vergleiche mit dem aktuellen Klimawandel sind allerdings eher nicht zu ziehen. „Die rekonstruierten Veränderungen des Erdsystems in der Kreidezeit spielten sich über mehrere Millionen Jahre ab und sind deshalb nur schwer mit der heutigen, innerhalb von Jahrzehnten oder Jahrhunderten ablaufenden Klimawandel vergleichbar“, betont Dr. Flögel.

Links:

http://www.ncl.ac.uk/press.office/press.release/item/global-cooling-as-significant-as-global-warming Englische Pressemitteilung der Universität Newcastle

Originalarbeit:
McAnena, A., S. Flögel, P. Hofmann, J. O. Herrle, A. Griesand, J. Pross, H. M. Talbot, J. Rethemeyer, K. Wallmann and T. Wagner (2013): Atlantic cooling associated with a marine biotic crisis during the mid-Cretaceous period. Nature Geoscience, http://dx.doi.org/10.1038/NGEO1850