CO2 sorgt vor Millionen Jahren für Temperaturabfall auf der Südhalbkugel

Unser Planet erwärmt und seine Atmosphäre verändert sich, aber welche Auswirkungen werden diese Veränderungen auf die verschiedenen Ökosysteme haben? Um Antworten zu erlangen, haben einige Forschende die Klimabedingungen vor Millionen Jahren untersucht.

Eine zum Teil durch das EU-finanzierte Projekt TGRES unterstützte Studie befasste sich mit den Temperaturen auf der Südhalbkugel vom mittleren Eozän bis zur Epoche des frühen Oligozäns, d. h. vor etwa 41 bis 33 Millionen Jahren. In dieser Zeit hat sich das Klima auf der Erde dramatisch verändert. So war die Antarktis in der Epoche des Eozäns noch eine eisfreie, von Regenwald bewachsene Region, wohingegen sie vor 34 Millionen Jahren dann mit Eis bedeckt war.

Dieser klimatische Übergang vom Treibhaus zum Eishaus ist durch Aufzeichnungen der Meeresoberflächentemperatur gut dokumentiert, die auf eine merkliche langfristige Abkühlung hinweisen. Um jedoch sagen zu können, was diesen Wandel begünstigt hat, müssen die Forschenden herausfinden, ob diese Abkühlung auch an Land stattgefunden hat.Im Rahmen dieser Studie verwendete das Forschungsteam molekulare Bakterienfossilien, die in südostaustralischer Braunkohle konserviert wurden, um eine Aufzeichnung der Erdtemperaturen über einen Zeitraum von etwa neun Millionen Jahren, vom mittleren Eozän bis zum frühen Oligozän, zu erstellen. Der Mitautor der Studie Dr. Richard Pancost von der Universität Bristol, dem TGRES-Projektträger, erläutert die Verwendung dieser bakteriellen Biomarker in einer auf „Sci-News“ veröffentlichten Pressemitteilung: „Diese Verbindungen bestanden ursprünglich aus den Zellmembranen von Bakterien, die in damaligen Feuchtgebieten angesiedelt waren und ihre Strukturen leicht verändern konnten, um sich an wechselnde Temperaturen und Säuregehalte anzupassen. Da diese Verbindungen für viele Millionen Jahre konserviert werden können, ist es uns nun möglich, diese uralten Umweltbedingungen zu rekonstruieren.“

Die Ergebnisse zeigten, dass die durchschnittlichen Jahrestemperaturen im Südosten Australiens allmählich von etwa 27 °C im mittleren Eozän auf etwa 22 bis 24 °C im späten Eozän abgesunken sind. Darauf folgte ein weiterer Rückgang um etwa 2,4 °C am Übergang vom Eozän zum Oligozän, der etwa 33 bis 34 Millionen Jahre zurückliegt.Die Ähnlichkeit zwischen diesem Trend und anderen Temperaturaufzeichnungen auf der Südhalbkugel deutet wahrscheinlich auf einen gemeinsamen Antriebsmechanismus hin, nämlich CO2. Dies veranlasste die Forschenden, Klimamodellsimulationen durchzuführen, um ihre Ergebnisse zu bestätigen. Dabei stellten sie fest, dass nur Simulationen, die einen Rückgang des CO2 in der Atmosphäre beinhalteten, zu einer Abkühlung im Südosten Australiens führten, was mit den aus der Braunkohle gewonnenen Temperaturdaten übereinstimmte.

Die Ergebnisse ergänzen die aktuellen Beweise dafür, dass atmosphärisches CO2 eine wesentliche Ursache für den Klimawandel auf der Erde ist. „Unsere Daten bilden einen wichtigen Maßstab für die Prüfung der Leistung von Klimamodellen, der Wechselwirkung zwischen Meer und Land und der klimatischen Einflüsse zu Beginn einer großen antarktischen Vereisung“, schlussfolgern die Verfassenden in ihrer Arbeit.

Die Studie wurde in der Fachzeitschrift „Nature Geoscience“ veröffentlicht. Das Projekt TGRES (The Greenhouse Earth System) endete 2018.

Weitere Informationen:

TGRES-Projekt