In den letzten knapp zwei Million Jahren wechselten sich Eiszeiten mit Warmzeiten munter ab. Ursache waren zyklische Schwankungen in den Erdbahnparametern. Außer der Temperatur veränderte sich dabei auch der CO2-Gehalt der Erdatmosphäre. Al Gore hat dies damals in seinem berühmt-berüchtigten, Oscar-prämierten Film „Eine unbequeme Wahrheit“ als angeblichen Beweis für die Klimakraft des CO2 missbraucht. Er hätte es eigentlich besser wissen müssen, denn die CO2-Änderungen hinken den Temperaturschwankungen um einige hundert Jahre hinterher. Dies zeigten die Eiskerndaten aus den Polargebieten ganz klar. CO2 ist also nicht Auslöser der Temperaturänderungen, sondern umgekehrt wird ein Schuh daraus: Durch Erwärmung der Ozeane gast in den Warmzeiten CO2 aus, weil warmes Wasser weniger Gase lösen kann. Hieraus dann eine Klimawirkung für das CO2 zu berechnen, ist selbstverständlich unzulässig.
Dem IPCC passt dieser eiszeitliche Zusammenhang natürlich gar nicht, denn gerne würde man dem CO2 eine dominante Rolle im Klimageschehen zuweisen, was jedoch die wissenschaftlichen Daten einfach nicht hergeben. Und da gerade der neue IPCC-Klimabericht entsteht, musste wohl schnell eine Publikation her, die das CO2 wieder in seiner Bedeutung stärkte. Vermutlich aus diesem Grund veröffentlichte eine IPCC-nahe Gruppe um Jeremy Shakun im April 2012 in Nature eine Arbeit, die die Verhältnisse während der letzten Eiszeit-Zyklen uminterpretierte: Nun sollte plötzlich doch die Temperatur dem CO2 folgen (siehe unser Blogartikel „Statistik-Trick befördert CO2 vom Beifahrer zum Chauffeur: Fragwürdiger neuer Shakun-Artikel in Nature“). Sehr mysteriös. Sollte die ganze Forschung zuvor falsch gewesen sein?
Ein australisch-dänisches Forscherteam um Joel Pedro hat sich jetzt noch einmal neue Eiskerne aus der Antarktis angeschaut, um der Sache nachzugehen. Das jetzt im Juli 2012 im Fachjournal Climate of the Past veröffentlichte Resultat der Untersuchungen ist eindeutig: Das CO2 hinkt der Temperatur klar nach, nämlich im Durchschnitt um 400 Jahre. Das wird Jeremy Shakun und seinen Coautoren zwar nicht besonders gefallen, aber so ist die Realität nun einmal.
Die Ergebnisse der neuen antarktischen Studie sind in einer Pressemitteilung der Universität Kopenhagen erläutert. Eine Übersetzung der Pressemitteilung durch Chris Frey erschien bei EIKE:
Die größte Klimaänderung, die die Welt während der letzten 100 000 Jahre erlebt hat, war der Übergang von der Eiszeit zu einer warmen Zwischeneiszeit. Neue Forschungen am Niels Bohr Institut an der University of Copenhagen deuten darauf hin, dass im Gegensatz zu früheren Ansichten der Anstieg der Temperatur und der Anstieg des atmosphärischen CO2-Gehaltes zeitlich eng aufeinander folgen. Die Ergebnisse wurden in der Fachzeitschrift Climate of the Past veröffentlicht.
In einem wärmeren Klima ist der atmosphärische CO2-Gehalt von Natur aus höher. Das Gas CO2 (Kohlendioxid) ist ein Treibhausgas, das die Wärmestrahlung vom Erdboden absorbiert und die Erde folglich warm hält. Bei Verschiebungen zwischen Eiszeiten und Zwischeneiszeiten hilft der atmosphärische CO2-Gehalt dabei, die natürlichen Klimavariationen zu verstärken.
Ursprünglich hatte man gedacht, dass – als die Temperatur am Ende der Eiszeit vor etwa 19000 Jahren zu steigen begann – die Zunahme des CO2-Gehaltes in der Atmosphäre mit einer Verspätung bis zu 1000 Jahren erfolgt.
„Unsere Analysen von Eisbohrkernen aus dem Eisschild der Antarktis zeigen, dass die CO2-Konzentration in der Atmosphäre dem Anstieg der Temperaturen in der Antarktis sehr eng folgt und höchstens um ein paar hundert Jahre versetzt ist“, erklärt Sune Olander Rasmussen, Assistenzprofessor und Koordinator am Centre for Ice and Climate at the Niels Bohr Institute at the University of Copenhagen.
Die wichtige Rolle der Tiefsee
Die Forschungen, die in Zusammenarbeit mit Forschern von der University of Tasmania in Australien durchgeführt worden sind, basieren auf Messungen von Eisbohrkernen aus fünf Bohrlöchern durch den Eisschild in der Antarktis. Der Eisschild bildete sich aus Schnee, der nicht mehr abschmolz, sondern Jahr für Jahr weiter anwuchs, wodurch das Ganze allmählich zu einer Kilometer dicken Eisschicht zusammen gepresst worden ist. Während dieser Kompression wurden Luftbläschen zwischen den Schneeflocken eingeschlossen, so dass das Eis als Folge davon winzige Bestandteile der historischen Atmosphäre enthält. Die Zusammensetzung des Eises gibt auch Aufschluss über die Temperatur zum Zeitpunkt des Schneefalls, so dass das Eis ein Archiv für vergangene Klimate und die Zusammensetzung der Atmosphäre ist.
„Die Eisbohrkerne zeigen eine fast synchrone Beziehung zwischen der Temperatur in der Antarktis und dem atmosphärischen CO2-Gehalt, und dies legt nahe, dass die Prozesse in der Tiefsee um die Antarktis eine wichtige Rolle bei der CO2-Zunahme spielen“, erklärt Sune Olander Rasmussen.
Rasmussen erklärt: eine der Theorien lautet, dass es bei einer Erwärmung der Antarktis stärkere Winde über dem Südlichen Ozean gibt und dass diese Winde mehr Wasser aus tiefen Schichten im Ozean an die Oberfläche befördert, und zwar aus Tiefen, in denen es einen hohen CO2-Gehalt gibt infolge all der kleinen Organismen, die absterben, auf den Meeresboden absinken und verrotten. Starke Winde über den Südlichen Ozeanen bringt die Zirkulation im Ozean mehr dieses CO2-angereicherten Tiefenwassers an die Oberfläche, und ein Teil davon entweicht in die Atmosphäre. Dieser Prozess ist das Bindeglied zwischen Temperatur und CO2, und die neuen Ergebnisse zeigen, dass diese Verbindung viel enger als gedacht ist und schneller als früher geglaubt erfolgt.
Einfluss auf das Klima
Die globale Temperatur hat sich aus natürlichen Gründen geändert, und zwar infolge sich verändernder Solarstrahlung aufgrund der Variationen der Erdumlaufbahn um die Sonne sowie der Neigung und Orientierung der Erdachse. Diese sind als die Milankovich-Zyklen bekannt und ereignen sich etwa alle 100 000, 42 0000 und 22 000 Jahre. Dies sind die Zyklen, die dafür sorgen, dass das Erdklima zwischen langen Eiszeiten von etwa 100 000 Jahren und warmen Zwischeneiszeiten von etwa 10 000 bis 15 000 Jahren hin und her pendelt. Die natürliche Erwärmung des Klimas wurde durch den zunehmenden CO2-Gehalt verstärkt.
„Heute beobachten wir, dass die Menschheit dafür gesorgt hat, dass der CO2-Gehalt in der Atmosphäre während der letzten 150 Jahre genauso stark gestiegen ist wie in den 8000 Jahren während des Übergangs von der letzten Eiszeit in die gegenwärtige Zwischeneiszeit, und das kann das Erdklima aus dem Gleichgewicht bringen“, erklärt Sune Olander Rasmussen und fügt hinzu: „Darum ist es sogar noch wichtiger, dass wir besser verstehen, welche Prozesse für Klimaänderungen in der Vergangenheit sorgten, weil die gleichen Prozesse auch heute zusätzlich zu den anthropogenen Prozessen wirken können, die wir heute erleben. In dieser Hinsicht hilft uns das Klima der Vergangenheit zu verstehen, wie die verschiedenen Teilaspekte des Klimasystems miteinander wechselwirken und was wir in Zukunft erwarten können“.
Siehe auch Artikel auf WUWT und The reference frame.
