Eiszeiten hinterliessen Spuren im Antarktis-Eis
Ein Eis-Bohrkern bringt es an den Tag: Immer wenn Eiszeit herrschte in den vergangenen 800 000 Jahren, wurde über der Antarktis besonders viel Staub abgelagert. Dass Staubpartikel in der Atmosphäre Sonnenstrahlen absorbieren oder reflektieren und damit abkühlend wirken auf das Klima am Boden, ist eine lange bekannte Tatsache. Und dass Staubstürme besonders während der Eiszeiten für dicke Luft sorgten, dafür gab es schon verschiedentlich Hinweise. Nun beschreiben Thomas Stocker und sein Team von der Abteilung Klima- und Umweltphysik der Universität Bern zusammen mit französischen Kollegen, wie man sich das konkret vorstellen muss. Als Zeuge dient ein Eis-Bohrkern aus der Ost-Antarktis, in dem die Staubablagerungen der vergangenen 800 000 Jahren ihre Spuren hinterlassen haben. «Mit der Untersuchung dieser Staubspuren konnten wir bestätigen, dass während der acht Eiszeiten in diesem Zeitraum bis zu 25 Mal mehr Staub in der Antarktis abgelagert wurde als während den Wärmeperioden», so Thomas Stocker gegenüber der baz. «Physikalische Analysen zeigen zudem, dass die gefundenen Millionstel Meter kleinen Staubpartikel aus Patagonien stammen müssen, also von der Südspitze Südamerikas.» Die Forschungsergebnisse wurden in der jüngsten Ausgabe von «Nature» publiziert.
Demgemäss wird die Dynamik der Staubverfrachtung von den Kontinenten zum Südpol hin im wesentlichen durch die vorherrschenden Windverhältnisse und die Luftfeuchtigkeit bestimmt. Wenn das Thermometer an den Polen sinkt, wächst das Temperaturgefälle zwischen den Breitengraden und damit auch die Stärke der Winde. Kalte Luft ist zudem trocken, die aufgewirbelten Staubkörner werden daher nicht von Regen oder Schnee ausgefiltert, sondern über weite Strecken transportiert. Dieser Prozess wird durch Rückkopplung noch verstärkt: Je mehr Staub in die Atmosphäre getragen wird, desto kühler wird’s und desto stärker blasen die Winde. Trotzdem wird es ungefähr alle 100 000 Jahre wieder wärmer. Auslösende Kraft dabei sind die periodischen Änderungen der Erdbahn-Exzentrizität. Dies allein würde aber laut Thomas Stocker nicht genügen, um eine Wärmeperiode einzuleiten, da müssen wieder Rückkopplungseffekte – dieses Mal durch Treibhausgase angetrieben – mithelfen. Sie sorgen dafür, dass die Luft zusehends wärmer und feuchter wird und der die Sonnenstrahlen absorbierende Staub gar nicht erst in die Atmosphäre gelangt – oder dann bald mit den Niederschlägen wieder am Boden landet.