Das Sauerland ist reich an Höhlen. Über viele Jahrtausende haben sich ätzende Wässer in die dort weit verbreiteten Kalksteine aus der sogenannten Devonzeit gefressen. Eine dieser Höhlen ist die Bunkerhöhle (Abbildung 1). Sie wurde im Jahre 1926 bei einer Verbreiterung der Bundesstraße 7 entdeckt. Im Zweiten Weltkrieg wurde sie als Luftschutzbunker genutzt. 1992 fand die Speläogruppe Letmathe weitere Teile der Höhle, deren bekannte Gesamtganglänge heute 2000 m beträgt.
Aber nicht nur Höhlenforscher lieben die unterirdischen Hohlräume der Region. Auch Klimawissenschaftler steigen gerne in die Tiefe, um Tropfsteine zu analysieren, in denen die Klimageschichte von vielen tausenden von Jahren gespeichert ist. Lage für Lage scheidet sich der Kalk ab und dokumentiert anhand von Isotopenverschiebungen Schwankungen in der Temperatur und den Niederschlägen.
Abbildung 1: Lage der Bunkerhöhle im Sauerland (links) und Fotos der untersuchten Stalagmiten (Abbildung aus Fohlmeister et al. 2012).
Ein deutsch-österreichisches Forscherteam um Jens Fohlmeister von der Heidelberger Akademie der Wissenschaften hat nun die Stalagmiten der Bunkerghöhle näher untersucht und hieraus die Klimageschichte der vergangenen 10.000 Jahre rekonstruiert. Die Gruppe veröffentlichte ihre Studie im Mai 2012 im Fachmagazin Climate of the Past Discussions. Beteiligt an den Untersuchungen war auch Augusto Mangini, der mittlerweile ein reiches Datenrepertoire der verschiedensten Höhlen der Erde angesammelt hat (siehe unsere Blogartikel Prof. Augusto Mangini – Ein Pionier des Klimarealismus und Tropfsteine mit Klimagedächtnis: Augusto Mangini meldet sich zurück).
Die Forscher untersuchten an den Tropfsteinen Sauerstoff- und Kohlenstoffisotope sowie das Verhältnis von Magnesium zu Kalzium. Alle drei Größen spiegeln Veränderungen in den Niederschlägen wieder. Die Sauerstoffisotope lieferten zusätzlich noch Informationen zur Temperaturgeschichte. Die Altersdatierung basierte auf der Thorium-Uran-Methode sowie Radiokarbonaltern.
Die Wissenschaftler konnten zeigen, dass die Klimageschichte in charakteristischen Wellen verlief. Kältere/trockene Zeiten wechselten im 1000-2000 Jahrestakt mit wärmeren/feuchteren Phasen. Das Team um Jens Fohlmeister verglich die Schwankungen mit anderen Klimakurven Mitteleuropas und fand ein hohes Maß an Übereinstimmung. Zudem verlief die Entwicklung im Sauerland auch weitgehend synchron zur Temperaturgeschichte im Nordatlantik (Abbildung 2). Die nordatlantische Vergleichsstudie hatte der Geowissenschaftler Gerard Bond vom Lamont-Doherty Earth Observatory von der Columbia University mit Kollegen im Jahre 2001 in Science veröffentlicht. In der wichtigen Pionier-Arbeit konnte Bond damals in beeindruckender Weise zeigen, dass die Klimazyklen parallel zur Sonnenaktivität verliefen (Abbildung 3). Offensichtlich entwickelte sich also auch das Klima im Sauerland im Takte der Sonne. Zwar gehen die Autoren in ihrer Arbeit (wohl bewusst) nicht auf die Sonnenaktivität ein, der Zusammenhang ist jedoch leicht zu erkennen.
Die Heidelberger Studie belegt erneut die signifikante Klimawirkung von Schwankungen der Sonnenaktiviät. Die Klimaentwicklung der letzten 150 Jahre ist wichtiger Teil dieser natürlichen, solar-angetriebenen Millenniumszyklen.
Abbildung 2: Die im Sauerland dokumentierten Klimaschwankungen (rote Kurve, unten) verlaufen weitgehend synchron zu der von Gerard Bond aus dem Nordatlantik nachgewiesenen Temperaturentwicklung (blaue, obere Kurve). Grüne Balken markieren kalte/trockene Phasen. Graue Balken markieren ein feuchtes/warmes Ereignis vor 8200 Jahren sowie die Kleine Eiszeit. Abbildung verändert nach Fohlmeister et al. (2012). Gelbe Flächen decken Fragmente zusätzlicher Kurven ab, die aus Gründen der Übersichtlichkeit entfernt wurden.
Abbildung 3: Synchronität von Temperatur (schwarze Kurve) und Sonnenaktivität (blaue Kurve) im Nordatlantik. Abbildung ergänzt nach Bond et al. (2001).
