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Sprechende Tropfsteine

erstellt von holgerkroker zuletzt verändert: 17.02.2010 10:57

Seit Beginn des Pleistozäns vor knapp 2,6 Millionen Jahren befindet sich die Erde in einer so genannten Eiszeit. Die globalen Mitteltemperaturen liegen selbst in unser derzeitigen Warmperiode um zwei bis drei Grad unter denen des Pliozäns, dem letzten und kühlsten Zeitalter des Tertiär. Zur gegenwärtigen Kälteperiode gehört auch, dass sich lange Kaltzeiten von 100.000 Jahren und mehr mit kurzen Warmzeiten abwechseln. Unserer gegenwärtigen Warmzeit ging zum Beispiel die Würm- oder auch Weichsel-Kaltzeit voran, eine ausgedehnte Periode, in der Gletscher weite Teile Eurasiens und Nordamerikas bedeckten. Diese Kaltzeit begann vor rund 126.000 und ging vor etwa 11.000 Jahren ins gegenwärtige Holozän über.

Höhlenimpression in VallgorneraAllerdings scheint die Würm-Kaltzeit wesentlich variabler gewesen zu sein, als man bisher dachte. Darauf jedenfalls deuten Meeresspiegelschwankungen im Mittelmeerraum hin. Eine Arbeitsgruppe aus Spanien, Italien und den USA berichtet in „Science“ über Anzeichen, dass vor rund 81.000 Jahren der Meeresspiegel im westlichen Mittelmeer einen Meter höher lag als heute. Schwankungen im Meeresspiegel werden gemeinhin auf wachsende oder schrumpfende Eiskappen und Gletscher zurückgeführt. Das Ergebnis von der Baleareninsel Mallorca impliziert daher mitten in der Eiszeit relativ bescheidene Gletscherkappen von eher heutigen Ausmaßen.

Stalaktiten in der Höhle von Vallgornera"Es war schon vorher bekannt, dass vor rund 81.000 Jahren der Meeresspiegel relativ hoch lag, aber meistens wurde angenommen, dass er sich etwa 15 Meter unter dem heutigen Niveau befand", erklärt Jeff Dorale von der Universität Iowa. Zum Ergebnis von Dorale und seinen Kollegen fehlt da die Kleinigkeit von 16 Metern, "das sind umgerechnet", erklärt der Klimaforscher, "zwei Eisschilde wie der, der heute Grönland bedeckt". Dieses Eis muss komplett abgeschmolzen sein, denn Dorale ist fest davon überzeugt, dass der Wasserstand auf Mallorca den weltweiten Wasserstand widerspiegelt und nicht irgendeine mediterrane Besonderheit ist.

Eiszeit-StalaktitenDie Arbeitsgruppe um Jeffrey Dorale und Bogdan Onac von den Universitäten von Iowa und Südflorida beprobten Tropfsteine aus Höhlen an der Südküste Mallorcas. Diese Höhlen liegen zurzeit auf Höhe des Mittelmeeres, ihre prachtvoll orange gefärbten Tropfsteine stehen daher bei Flut unter Wasser. In der Vergangenheit fielen die Höhlen mal trocken, mal wurden sie komplett überflutet, je nachdem ob eine Kalt- oder eine Warmzeit den Meeresspiegel senkte oder hob. Durch ihr kontinuierliches, langsames Wachstum sind Tropfsteine genau wie das ewige Eis der Pole oder die Korallenstöcke der Tropen perfekte Klimaarchive.

Kalzitkristalle an den HöhlenwändenDie Ergebnisse aus den mallorquinischen Höhlen zeigen den überraschenden Rekordmeeresspiegel nur für eine geologisch gesehen extrem kurze Zeitspanne von rund 4000 Jahren. Unmittelbar davor lag der Meeresspiegel rund 20 Meter unter dem heutigen Stand, unmittelbar nach der 4000-Jahres-Periode sank er 15 Meter unter heutiges Niveau. "Wir reden von einem dramatischen Abschmelzen und einer darauf folgenden ebenso dramatischen Vereisung, und das alles innerhalb einer so kurzen Zeit", so Dorale. Die Schmelzrate wäre ungefähr mit der vergleichbar, mit der die Gletscher zum Ende der jüngsten Eiszeit zerflossen.

Höhle von VallgorneraDie drastischen Schwankungen auf Mallorca stehen in Widerspruch zu den globalen Klimaarchiven. Von denen gibt es nur eine Handvoll, die lückenlos und in ziemlich hoher Auflösung das Klima der vergangenen Jahrzehntausende dokumentieren und bis zu einer Million Jahre zurückreichen. Doch diese Bohrkerne, die zum Beispiel aus den Eispanzern der Antarktis und Grönlands oder aus Korallenriffen vor Barbados oder Neu-Guinea stammen, geben nur weltweite Durchschnittswerte an. Ergänzt werden müssen sie durch regionale Quellen, die dem vereinfachenden Globalbild die notwendige regionale Differenzierung verschaffen. Das kann dann schon mal zu Widersprüchen führen.

Gezeitenmarkierung in der HöhleAllerdings stimmen die Befunde aus Mallorca erstaunlich gut mit Tropfsteinen von den Bahamas und Korallenstöcken der Florida Keys überein. Ihnen allen ist gemein, dass sie viel näher an den vergletscherten Kontinenten der Nordhemisphäre liegen als Barbados oder Neu-Guinea und damit wohl rasche Wechsel der dortigen Eiskappen viel stärker spürten als die beiden tropischen Standorte. Ob mit der Gletscherschmelze auch ein kurzzeitiger Anstieg der globalen Mitteltemperatur einherging, kann Dorale nicht sagen. "Eine gewisse Menge Eis auf der Erde bedeutet nicht eine bestimmte Temperatur. Hier waren wohl andere Ursachen ausschlaggebend."

Stalaktiten mit KarbonatkristallenDorale meint damit die Milankovic-Zyklen, die in verschiedenen Rhythmen die Intensität der Sonneneinstrahlung auf der Erdoberfläche variieren. Angetrieben werden die Milankovic-Zyklen von astronomischen Faktoren: Veränderungen in der Umlaufbahn der Erde um die Sonne oder in der Neigung der Erdachse relativ zur Bahnebene des Planeten und schließlich einem Taumel der Erdachse, ähnlich wie dem eines Kreisels. Die Neigung der Erdachse verändert sich in einem Zyklus von 41.000 Jahren, vor rund 80.000 Jahren hat die Nordhalbkugel stärker als sonst zur Sonne gezeigt. Das hatte wärmere Sommer zur Folge, in denen die Gletscher durchaus hätten schrumpfen können. "Möglicherweise hat es Rückkopplungen im Klimasystem gegeben, die wir noch nicht genau verstehen, katastrophale Gletscherschmelzen, die den Meeresspiegel drastisch ansteigen ließen", so Dorale. Für unsere unmittelbare Zukunft sieht der Forscher im Geschehen vor 80.000 Jahren so etwas wie ein Menetekel: "Wenn ein solcher Meeresspiegelanstieg in den kommenden Jahrhunderten käme, würde das ein Plus von zwei Metern im Jahrhundert bedeuten."

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