20. Sep. 2018
Hendrick Averkamp: Die Freuden des Winters (17. Jahrhundert).

Hendrick Averkamp: Die Freuden des Winters (17. Jahrhundert).

Eine Serie von Vulkanausbrüchen und eine schwächelnde Sonne werden gemeinhin als Ursache der Kleinen Eiszeit angesehen, die vom 15. bis 18. Jahrhundert die Temperaturen auf der Nordhalbkugel der Erde in den Keller schickte. Doch die Diskussion über die Ursachen dieser Kältephase hält weiterhin an. Auf der Jahrestagung der Europäischen Geowissenschaftlichen Union in Wien überraschten Wissenschaftler aus Norwegen mit Daten und Modellrechnungen, die eine Art Schmetterlingseffekt nahelegen: Eine zufällige Änderung des Klimasystems vor Südgrönland habe die Kleine Eiszeit ausgelöst.

"In unseren Daten sehen wir, dass die Gletscher weit vor den Vulkanausbrüchen und dem solaren Minimum vorstießen, der zeitliche Zusammenhang fehlt einfach", erklärt Willem van der Bildt, Wissenschaftler an der norwegischen Universität Bergen. Auf der Jahrestagung der Europäischen Geowissenschaftlichen Union hatte er Sedimentdaten präsentiert, die in Südostgrönland bereits für das 8. Jahrhundert einen Vorstoß der Gletscher anzeigen.

Blick auf die Amassalik-Insel vor Südostgrönland.

Blick auf die Amassalik-Insel vor Südostgrönland.

Bild: Wikipedia/Clemens Stockner (CC-BY 3.0)
Blick vom Satelliten auf die Grönlandsee mit einem Saum wirbelnden Meereises vor der Ostküste Grönlands.

Blick vom Satelliten auf die Grönlandsee mit einem Saum wirbelnden Meereises vor der Ostküste Grönlands.

Bild: NASA/Jeff Schmaltz, LANCE EOSDIS MODIS Rapid Response Team
1 / 2

Blick auf die Amassalik-Insel vor Südostgrönland.

Bild: Wikipedia/Clemens Stockner (CC-BY 3.0)

Blick vom Satelliten auf die Grönlandsee mit einem Saum wirbelnden Meereises vor der Ostküste Grönlands.

Bild: NASA/Jeff Schmaltz, LANCE EOSDIS MODIS Rapid Response Team

Für van der Bildt markiert dieser Gletschervorstoß den eigentlichen Beginn der Kleinen Eiszeit, auch wenn diese Kältephase in Europa erst Jahrhunderte später einsetzte. "Wir haben zahlreiche Belege, größtenteils aus aktuellen Forschungsarbeiten von anderen, zusammengetragen", sagte der Geowissenschaftler in Wien, "unser Schluss daraus ist, dass die Kleine Eiszeit möglicherweise durch einen spontanen Klimawandel, also ohne äußeren Antrieb ausgelöst wurde." Die Kleine Eiszeit also als Folge einer zufälligen Umkonfiguration des Klimasystems? Kein Wunder, dass dieses Szenario in Wien für Aufsehen sorgte.

Ein Bericht, der die Hypothese genauer beschreibt, wird derzeit bei "Science Advances" von Experten geprüft. Bis dahin bleiben die Fachkollegen auf den Vortrag des Niederländers angewiesen und sind entsprechend zurückhaltend. "Ohne den Aufsatz näher zu kennen, kann ich das schlecht kommentieren, aber ich würde ein bisschen infrage stellen, ob der Anspruch, damit den Einsatz der kleinen Eiszeit generell zu erklären, gerechtfertigt ist", sagt etwa Johann Jungclaus, Klimaforscher am Hamburger Max-Planck-Institut für Meteorologie. Die Daten selbst will er dagegen nicht bezweifeln.

Indizien in verschiedenen Klimaarchiven

Van der Bildts eigene Daten stammen aus Sedimenten des Ymer-Sees. "Das ist ein kleiner See in Südostgrönland, der an einer besonders empfindlichen Stelle des arktischen Klimasystems liegt, wo sich warmes Atlantikwasser und kaltes aus dem Polarmeer treffen", erklärt der Geowissenschaftler. Unterstützung für seine Befunde fand er nach eigenen Angaben in bereits ausgewerteten Meeressedimenten, die ein ODP-Projekt vor der Ostküste Grönlands erbohrte, und weiteren Süßwassersedimenten aus Grönland und von Spitzbergen. "Aber diese Daten sind nur Punkte an verschiedenen Orten, sie sagen nichts über Muster oder Ursachen aus, erst eine Modellrechnung verschafft uns Zugang zu den darunterliegenden Prozessen", so Van der Bildt.

Tatsächlich haben zwei vielfältig genutzte Klimamodelle, das europäische EC Earth und CCSM vom US-Zentrum für Atmosphärenforschung, bei der Klimasimulation der vergangenen 1500 Jahre zwei Mal ganz ohne äußere Antriebskräfte eine Kaltphase in Europa produziert. "Das ist das Interessante für den Modellierer, denn es gibt keine besondere Ursache, die Modelle produzierten den Effekt per Zufall, manche werden sagen, es war der Schmetterlingseffekt oder einfach Chaos", betont Andreas Born, Klimamodellierer an der Universität Bergen und Kooperationspartner von Willem van der Bildt. Die fraglichen Modellläufe kennt auch MPI Forscher Johann Jungclaus. Bei EC Earth sei es eine Kontrollsimulation gewesen, mit der der Einfluss von Strahlungsschwäche der Sonne und Vulkanausbrüchen auf die Klimageschichte hatte untersucht werden sollen. "Es fängt an mit einer Ausbreitung des Meereises in die Labradorsee", referiert er, "dann haben wir keine Tiefenwasserbildung mehr, wir haben eine Abschwächung der Atlantikzirkulation, eine Abschwächung des Wärmetransports durch den Ozean, und dadurch kommen wir in einem relativ großen Bereich im Atlantik in eine gewisse Kaltzeit, die dann so ähnlich aussieht wie die Kleine Eiszeit."

Verzögerung gibt Rätsel auf

Allerdings verstreicht zwischen der Ausbreitung des Meereises und der Kaltphase in Europa eine viel kürzere Zeitspanne als die 700 Jahre zwischen dem Vorstoß der Gletscher in Südostgrönland und dem Beginn der Kleinen Eiszeit in Europa. "Es ist nicht so ganz klar, was diesen Effekt so lange aufhält. Man könnte sich vorstellen, dass ein starker Effekt wie dieser zu einem Regimewechsel von einem warmen zu einem kalten Zustand geführt haben könnte. Aber warum der dann in Europa erst so viel später aufgetreten ist, das finde ich nicht zu einfach zu erklären. Das lässt sich auch nicht mit Änderung der Ozeanzirkulation erklären", wundert sich Jungclaus.

Eine Erklärung könnte sein, dass es zwischen der grönländischen Eiszeit im 8. Jahrhundert und der Kleinen Eiszeit ab dem 15. Jahrhundert gar keinen Zusammenhang gibt. Die Abkühlung wäre auf den Südosten der Insel beschränkt gewesen, während Europa zur gleichen Zeit in eine Warmzeit schritt, deren Ursachen ebenfalls noch diskutiert werden. "Es könnte solche Phänomene geben, dann ist es eher regional geblieben", meint Johann Jungclaus.  Daher ist er schon auf den Aufsatz in "Sciences Advances" gespannt, in dem die Forscher um Willem van der Bildt und Andreas Born ihre Hypothese untermauern wollen.