Wärmepulse in der Erdgeschichte häufiger als gedacht

Das Bohrkernlager des Integrierten Ozeanbohr-Programms IODP am Bremer MARUM Foto: A. Gerdes, MARUM, Universität Bremen

An Hand von Bohrkernen aus dem tropischen Atlantik konnte ein internationales Wissenschaftlerteam unter Federführung von Dr. Philip Sexton von der Open University, Großbritannien, zeigen, dass Wärmepulse vor rund 50 Millionen Jahren weitaus häufiger waren als bislang gedacht. Die Ablagerungen vom Meeresboden liefern auch Hinweise auf Ursachen und Mechanismen dieser Erwärmungsprozesse. Die Studie, an der auch Wissenschaftler des MARUM (Zentrum für Marine Umweltwissenschaften an der Universität Bremen) beteiligt sind, wird in der kommenden Ausgabe der Fachzeitschrift Nature veröffentlicht.

In der Erdgeschichte gab es immer wieder relativ kurzfristige Phasen, in denen sich das globale Klima ungewöhnlich schnell aufheizte. Das extremste dieser Ereignisse ereignete sich vor etwa 56 Millionen Jahren, als die Temperaturen global um 5 bis 7 Grad Celsius stiegen. Vermutet wird, dass damals große Mengen an Treibhausgasen aus dem Meeresboden in die Atmosphäre gelangten. Neben diesem Super-Treibhaus waren bislang für den Zeitraum zwischen 65 und 42 Millionen Jahren vor heute nur vereinzelte Erwärmungsereignisse von geringerem Ausmaß bekannt.

An Hand von Bohrkernen, die im Rahmen des internationalen Ocean Drilling Program (ODP) 2003 vor der Nordostküste Südamerikas gewonnen wurden, konnten Sexton und sein Team jetzt zeigen, dass diese Wärmepulse deutlich häufiger auftraten als bislang bekannt. Allein im Zeitraum von 50 bis 47,6 Millionen Jahre vor heute zählten die Forscher 13 Ereignisse, die jeweils rund 40.000 Jahre dauerten und in denen sich die Erde um 2 bis 4 Grad Celsius erhitzte, also um jene Temperaturspanne, die auch für unsere Klimazukunft diskutiert wird.

Als Auslöser der Wärmephasen spielte die Freisetzung von Treibhausgasen aus dem Meeresboden in diesen Fällen vermutlich keine Rolle. Dafür liefen die Prozesse zu schnell ab. “Wir denken, dass die zur Erwärmung der Atmosphäre erforderlichen Treibhausgase vermutlich aus den Ozeanen stammen und von diesen auch wieder aufgenommen wurden“, erklärt MARUM-Wissenschaftlerin und Ko-Autorin Dr. Ursula Röhl.

Seit jeher spielt das Weltmeer im Klimageschehen eine entscheidende Rolle. Der heutige Ozean ist ein gewaltiges Kohlenstoff- und Treibhausgas-Reservoir: Er beinhaltet 13-mal so viel Kohlenstoff wie Biosphäre und Atmosphäre zusammen. Zudem nimmt er mehr als ein Drittel des vom Menschen erzeugten Treibhausgases Kohlendioxid auf und dämpft somit den aktuellen Treibhauseffekt. „Mit der Erforschung früherer, natürlicher Klimaerwärmungen wächst unser Wissen über Mechanismen und Prozesse im Klimasystem. Das trägt enorm dazu bei, dass wir die heutige, vom Menschen verursachte Erderwärmung besser verstehen“, sagt Nature-Ko-Autor und MARUM-Wissenschaftler Dr. Thomas Westerhold.

Bei ihrer Studie konnten die Wissenschaftler auf Bohrkerne zurückgreifen, die im Bremer Kernlager des Integrierten Ozean-Bohrprogramms (Integrated Ocean Drilling Program, IODP) am MARUM aufbewahrt werden. Das Bremer Bohrkernlager ist das größte der weltweit drei Bohrkernlager des IODP Hier lagern bei vier Grad Celsius insgesamt über 140 Kilometer Meeresablagerungen aus dem Atlantik, dem Arktischen Ozean und dem Mittelmeer.

Quelle: MARUM - Zentrum für Marine Umweltwissenschaften an der Universität Bremen