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StartseiteForschung aktuellZusammenspiel aus Vulkanausbrüchen, Eis und Sonne10.04.2018

Ursachen der Kleinen EiszeitZusammenspiel aus Vulkanausbrüchen, Eis und Sonne

Während der vergangenen 8000 Jahre war es niemals so kalt wie zwischen 1250 und 1900. Die Epoche wurde deshalb auch "Kleine Eiszeit" getauft. Bis heute ist unklar, was sie ausgelöst hat. Geowissenschaftler in Wien haben nun die Bedeutung des Meereises in den Blickpunkt gerückt.

Von Dagmar Röhrlich

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Ein Eisbär (Ursus maritimus) geht bei Nordaustlandet, Spitzbergen, (Norwegen) über Eisschollen. (imago / Olex Jorgen Liodden)
Bei der Kleinen Eiszeit könnte Meereis eine große Rolle gespielt haben (imago / Olex Jorgen Liodden)
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Während des Mittelalters war das Klima warm. Selbst in Norwegen war der Getreideanbau möglich, und die Bevölkerung wuchs. Doch dann, Mitte des 13. Jahrhunderts, der Umschwung: Das Klima kühlte dramatisch ab - und für mehr als ein halbes Jahrtausend blieb es kalt. In London gab es Frostjahrmärkte auf der zugefrorenen Themse, die Gletscher stießen weit in die Täler vor, und Hungersnöte und Seuchen töteten Millionen Menschen.

"Die Frage ist, was die Kleine Eiszeit ausgelöst hat. Wir haben nun mit Modellrechnungen herausgefunden, dass damals eine Serie von Vulkanausbrüchen den Planeten so weit abkühlte, dass die Meeresströmungen weniger Energie in den Arktischen Ozean transportieren konnten."

Das lange Gedächtnis des Meeres

Starke, explosive Vulkanausbrüche verraten sich noch nach vielen Jahrhunderten durch die Schwefellagen, die sie im Gletschereis von Grönland und der Antarktis hinterlassen, erklärt Alan Robock, Klimaforscher an der Rutgers University in New Jersey:

"Die stärkste Eruption war 1257 die des Samalas in Indonesien. In den Jahrzehnten danach folgten noch drei weitere große Ausbrüche."

Mehrere schwere Eruptionen hintereinander können das Klima tiefgreifend durcheinander wirbeln: Denn dann kommt der Ozean ins Spiel, Rückkopplungseffekte treten auf, und anders als die Atmosphäre haben Meere ein langes "Gedächtnis".

"Und als es etwas wärmer zu werden begann, brach 1452 der Kuwae aus und stieß alles wieder zurück."

Ein stabiler Zustand mit einer sehr viel kälteren Arktis

Die Isotopenanalysen am Gletschereis zeigten auch, dass damals die Sonnenfleckenaktivität gering war - die Sonne strahlte also etwas schwächer als sonst. Alan Robock geht jedoch davon aus, dass es vor allem die Vulkanausbrüche waren, die dem Klima damals ihren Stempel aufdrückten. In den Simulationen ließen jedoch nur beide, verminderte Sonnenaktivität und Vulkanausbrüche zusammen, die Arktis in einen neuen Zustand kippen:

"Normalerweise strömt warmes Atlantikwasser an Grönland vorbei in den Arktischen Ozean. Als sich das Klima abkühlte, bildeten sich dort große Mengen an Meereis, die den Arktischen Ozean bedeckten und in den Nordatlantik hinein ausflossen. Das Eis blockierten die warmen Meeresströmungen und leitete sie um. Die Wärmezufuhr stoppte - und dadurch war ein neuer, stabiler Zustand erreicht mit einer sehr viel kälteren Arktis. Und das sollte lange so bleiben."

Das Meereis spielte also eine zentrale Rolle: Bei der Entstehung der Kleinen Eiszeit, aber auch dabei, dass sich der Klimaabschwung über Jahrhunderte halten konnte - und zwar durch Rückkopplungsmechanismen zwischen Meer, Eis und Atmosphäre. Eine andere Forschergruppe geht in Wien weiter. Nach der Analyse von Sedimenten aus grönländischen Gletscherseen kommen sie zu dem Schluss, dass die Kleine Eiszeit abrupt einsetzte - und zwar spontan, aufgrund natürlicher Schwankungen im Klimasystem, ohne die Hilfe von Sonne und Vulkanen. Sollte sich das bestätigen, wäre das Erdklima auch auf kurzen Zeitskalen viel veränderlicher als bisher angenommen.

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