Die Forscher konnten den atmosphärischen Kohlendioxidgehalt in den letzten 2,1 Millionen Jahren bis ins kleinste Detail bestimmen, indem sie die Schalen von einzelligem Plankton analysierten. Ihre Ergebnisse werfen ein neues Licht auf die Rolle von CO2 in den Abkühlungs- und Erwärmungszyklen der Erde und bestätigen den Verdacht vieler Forscher, dass höhere Kohlendioxidwerte während des Untersuchungszeitraums mit wärmeren Intervallen zusammenfielen. Es schließt aber auch einen Rückgang des CO2 aus, da die Eiszeiten der Erde vor etwa 850.000 Jahren länger und intensiver wurden.
Die in der Ausgabe der Zeitschrift Science vom 19. Juni veröffentlichte Studie zeigt, dass der maximale CO2-Gehalt in den letzten 2,1 Millionen Jahren im Durchschnitt nur 280 ppm betrug. Heute liegt CO2 bei 385 ppm oder 38% höher. Dieser Befund bedeutet, dass Forscher rechtzeitig auf ein Analogon zum modernen Klimawandel zurückblicken müssen.
In der Studie rekonstruierten Bärbel Hönisch, Geochemikerin am Lamont-Doherty Earth Observatory, und ihre Kollegen die CO2-Werte, indem sie die Schalen von einzelligem Plankton analysierten, das unter dem Atlantik vor der Küste Afrikas vergraben war. Durch Datierung der Schalen und Messung ihres Verhältnisses an Borisotopen konnten sie abschätzen, wie viel CO2 sich zu Lebzeiten des Planktons in der Luft befand. Diese Methode ermöglichte es ihnen, weiter zurück zu sehen als die Präzisionsaufzeichnungen, die in Kernen aus Polareis aufbewahrt wurden, die nur 800.000 Jahre zurückreichen.
Vor rund 850.000 Jahren wechselten die Klimazyklen auf der Erde von 40.000-Jahres-Zyklen zu den stärkeren 100.000-Jahres-Zyklen der jüngeren Zeit. Der Zeitraum von 800 bis 1.000 kyr vor wird als Übergang im mittleren Pleistozän bezeichnet. Da sich die Rhythmen der Erdumlaufbahn nicht geändert haben, haben einige Wissenschaftler diese Verschiebung auf sinkende CO2-Werte zurückgeführt. Die Studie ergab jedoch, dass CO2 während dieses Übergangs flach war und die Änderung wahrscheinlich nicht ausgelöst hat.
"Frühere Studien haben gezeigt, dass sich CO2 in den letzten 20 Millionen Jahren nicht wesentlich verändert hat, aber die Auflösung war nicht hoch genug, um endgültig zu sein", sagte Hönisch. "Diese Studie zeigt uns, dass CO2 nicht der Hauptauslöser war, obwohl unsere Daten weiterhin darauf hindeuten, dass Treibhausgase und das globale Klima eng miteinander verbunden sind."
Es wird angenommen, dass der Zeitpunkt der Eiszeiten hauptsächlich durch die Umlaufbahn und Neigung der Erde gesteuert wird, die bestimmen, wie viel Sonnenlicht auf jede Hemisphäre fällt. Vor zwei Millionen Jahren erlebte die Erde alle 41.000 Jahre eine Eiszeit. Vor einiger Zeit, vor etwa 850.000 Jahren, wuchs der Zyklus auf 100.000 Jahre, und die Eisdecke erreichte ein größeres Ausmaß als in mehreren Millionen Jahren - eine Veränderung, die zu groß ist, um allein durch die Variation der Umlaufbahn erklärt zu werden.
Ein globaler CO2-Rückgang ist nur eine Theorie, die für den Übergang vorgeschlagen wird. Eine zweite Theorie besagt, dass fortschreitende Gletscher in Nordamerika den Boden in Kanada abtrieben und dazu führten, dass sich auf dem verbleibenden Grundgestein dickeres, länger anhaltendes Eis ansammelte. Eine dritte Theorie hinterfragt, wie die Zyklen gezählt werden, und fragt, ob überhaupt ein Übergang stattgefunden hat.
Die niedrigen Kohlendioxidwerte, die in der Studie in den letzten 2,1 Millionen Jahren festgestellt wurden, lassen die durch die Industrialisierung verursachten modernen Werte noch anomaler erscheinen, sagt Richard Alley, ein Glaziologe an der Pennsylvania State University, der nicht an der Forschung beteiligt war.
„Wir wissen aus viel älteren Klimarekorden, dass ein starker und schneller Anstieg von CO2 in der Vergangenheit (vor etwa 55 Millionen Jahren) bei am Boden lebenden Meeresbewohnern zu einem starken Aussterben führte und viele Muscheln auflöste, als der Ozean sauer wurde. " er sagte. "Wir gehen jetzt in diese Richtung."
Die Idee, den Kohlendioxidgehalt in der Vergangenheit mithilfe von Bor, einem Element, das durch ausbrechende Vulkane freigesetzt wird und in Haushaltsseife verwendet wird, zu approximieren, wurde im letzten Jahrzehnt vom Mitautor der Zeitung, Gary Hemming, einem Forscher am Lamont-Doherty and Queens College, entwickelt. Die anderen Autoren der Studie sind Jerry McManus, ebenfalls in Lamont; David Archer an der Universität von Chicago; und Mark Siddall von der University of Bristol, UK.
Quelle: EurekAlert
