Stefan Rahmstorf

Abrupte Klimawechsel

Viele Aspekte des Klimasystems sind noch nicht ausreichend verstanden und Gegenstand aktueller Forschung und wissenschaftlicher Diskussion. Ein Beispiel: Die Mechanismen der abrupten Klimawechsel, die in der Erdgeschichte wiederholt aufgetreten sind und deren Ursachen kontrovers diskutiert werden.

Die Eisbohrungen in Grönland, vor allem die 1992 und 1993 abgeschlossenen europäischen und amerikanischen Bohrungen auf dem Gipfel des Eisschildes (GRIP und GISP2), haben der Klimaforschung einen Einblick in die Klimageschichte der vergangenen hunderttausend Jahre von bis dahin ungekannter Qualität geliefert. Sie gelten zu Recht als eine der wissenschaftlichen Glanzleistungen des 20.Jahrhunderts und haben unsere Vorstellung der Klimadynamik grundlegend verändert.

Das Grönlandeis besteht aus vielen Tausenden von Schneeschichten, die sich Jahr für Jahr anhäufen und langsam den darunter liegenden älteren Schnee zu Eis zusammenpressen. Durch ausgefeilte Analyseverfahren lässt sich in den Bohrkernen die Klimageschichte fast wie ein Buch lesen, jede Schneeschicht eine Seite.

Die in diesem eisigen Buch aufgezeichnete Geschichte (Abb.1) schockierte viele Klimaforscher. Bislang waren sie davon ausgegangen, dass das Klima sich in langsamen Zyklen ändert — etwa den 23000, 41000 und 100000 Jahre dauernden Milankovich-Zyklen, die durch kleine Unregelmäßigkeiten der Erdbahn um die Sonne entstehen und bereits aus Bohrungen in Tiefseesedimenten bekannt waren.

Dramatische Klimasprünge erstmals nachweisbar

Doch die neuen Daten aus Grönland boten eine zuvor unerreichte zeitliche Auflösung — einzelne Jahre ließen sich, ähnlich wie bei Baumringen, erkennen und abzählen — und sie zeigten erstmals klar und eindeutig abrupte und dramatische Klimasprünge. Die Temperaturen in Grönland hatten sich wiederholt innerhalb weniger Jahre um 8—10 Grad erhöht und waren dann erst nach Jahrhunderten zum normalen kalten Eiszeitniveau zurückgekehrt. Diese Klimawechsel werden nach ihren Entdeckern Willi Dansgaard aus Kopenhagen und Hans Oeschger aus Bern "Dansgaard-Oeschger-Ereignisse" (kurz DO-Event) genannt.

Mehr als zwanzig solcher Klimawechsel zählte man während der hunderttausend Jahre dauernden letzten Eiszeit; ihre Ursachen zu entschlüsseln gilt seither als eine der Kernfragen der Klimaforschung. Zunächst mussten alle Zweifel ausgeräumt werden, dass die Zacken in der Klimakurve reale Klimaereignisse sind und nicht etwa Datenschrott, verursacht zum Beispiel durch Verwerfungen im langsam fließenden Eis.

Die Übereinstimmung zwischen den 30 km voneinander entfernt gebohrten Kernen der beiden Teams deutete bereits auf reale Klimaereignisse hin. Der letzte Beweis kam dann vom Meeresgrund. Amerikanischen Forschern gelang es, Sedimentbohrkerne aus dem Atlantik in ähnlich guter Auflösung wie die Eiskerne zu gewinnen. Die Schlammschichten aus der Tiefsee, zum Teil Tausende Kilometer von Grönland entfernt in subtropischen Breiten erbohrt und mit gänzlich anderen Methoden analysiert, verzeichneten Zacken für Zacken dieselben Klimaereignisse wie das Grönlandeis. Die dramatischen Dansgaard-OeschgerEreignisse waren also reale und auch sehr weiträumige Klimawechsel, die nicht nur lokal in Grönland auftraten.