Ergänzungen zu Nachweisen übers Klima der Vergangenheit.
Klimaforschung durch Analyse von Stalagmiten
Wie entstehen Stalagmiten und wie wird deren Alter bestimmt?
Eine weitere Möglichkeit Fakten über das Klima der Vergangenheit zu ermitteln ist die Erforschung von Stalagmiten. Diese entstehen in Höhlen durch eindringendes Niederschlagswasser, welches, durch zuvor aus der Luft aufgenommenes CO2 auf dem Weg durch das Gestein in die Höhle, Kalkstein auflöst. In der Höhle kommt es zum Ausgasen des CO2 sowie Verdunsten des Wassers und das im Tropfen gelöste Kalziumkarbonat CaCO3 bleibt ausgefällt als Ablagerung zurück.
In dieser Ablagerung sind neben Kalk auch andere Elemente enthalten, wie Uran und Sauerstoff. Und die ermöglichen eine Datierung der Ablagerungsschichten mit der UranThorium Methode bzw. der O16 / O18- oder auch der C12 / C13-Methode. Je nach den herrschenden klimatischen Bedingungen werden diese Elemente in unterschiedlicher Menge in die Ablagerungen eingebaut und dokumentieren so das Klima, die herrschenden Temperaturen und den Niederschlag der vergangenen Jahrhunderte und Jahrtausende, mit großer Genauigkeit in den dünnen Schichten.
Und da es weltweit derartige Höhlen mit Stalagmiten gibt, kann auf diese Weise das Klima der ganzen Erde rekonstruiert werden.
Als Beispiel mögen die Ergebnisse aus der Spannagel-Höhle bei Hintertux in Tirol dienen.
Dazu wird berichtet:
Gemeinsam mit Innsbrucker Geologen ist es den Wissenschaftlern um Nicole Vollweiler und Professor Augusto Mangini gelungen, das Klima der letzten 9.000 Jahre zu rekonstruieren, indem sie die Proben aus drei Stalagmiten analysierten, die alle aus demselben Gang der Spannagel-Höhle stammen. Die Kurve zeigt eine deutliche Variabilität des Klimas mit Warmphasen vor 7.500 bis 6.500 Jahren (holozänes Klimaoptimum), vor 3.800 bis 3.600 Jahren, vor 2.200 Jahren (römerzeitliches Klimaoptimum) und vor 1.200 bis 700 Jahren (mittelalterliches Klimaoptimum).
Den Warmphasen gegenüber stehen kühlere Perioden vor 7.900 bis 7.500 Jahren, vor 5.900 bis 5.100 Jahren, vor 3.500 bis 3.000 Jahren und vor 600 bis 150 Jahren (kleine Eiszeit).
Quelle: https://www.scinexx.de/dossierartikel/stalagmiten-helfen-klimaforschern/
Der konstante Bildungsprozess erzeugt einen idealen und zuverlässigen Klimakalender. In den Ergebnissen der Untersuchungen der Stalagmiten finden sich auch die bei der Untersuchung von Eisbohrkernen in Grönland gefundenen, starken Klimaschwankungen wieder, die als Dansgaard- Öschger -Ereignisse bekannt wurden.
Quelle: https://www.zamg.ac.at/cms/de/klima/informationsportal-klimawandel/ klimaforschung/klimarekonstruktion/tropfsteine
Forschungsergebnisse aus einer Höhle in Marokko werden wie folgt beschrieben: Die Untersuchungsergebnisse der nordwestmarokkanischen Tropfsteinhöhle wurden mit Niederschlagsrekonstruktionen anhand von Höhlensintern aus der Bunkerhöhle, ebenfalls im Sauerland gelegen, verglichen. Dabei konnten die Klimaforscher erstmals die Nordatlantische Oszillation über 11.000 Jahre zurückverfolgen, also bis zum Beginn der jetzigen Warmzeit. Der längste Rückblick ging bisher nur über 5.200 Jahre. »Im frühen Holozän vor 11.000 Jahren sehen wir erstaunlicherweise eine ganz andere Situation als heute. Die Wetterlagen in Europa und Marokko verliefen parallel, also feuchtes Wetter in Europa bedeutete auch stärkere Niederschläge in Marokko«, so Wassenburg. Diese »positive Korrelation« muss sich im Lauf der Jahrtausende vom frühen bis zum mittleren Holozän verändert haben.
Quelle: https://www.archaeologie-online.de/nachrichten/stalagmiten-liefern-palaeoklimadaten-3563/
Um bessere Informationen über das klimatische Phänomen „ El Niño und La Niña“ in der Vergangenheit herauszufinden, wurden mit neuesten Methoden Untersuchungen in einer Höhle in Neuseeland durchgeführt. Darüber wird folgendes berichtet:
Zudem hat das Team Umweltüberwachung und Laborexperimente genutzt, um quantitative Ersatzwerte und innovative Analyseinstrumente herauszuarbeiten. „Getestet haben wir die Instrumente in einer der Höhlen der Waitomo Caves, weil diese Umgebung sensibel auf die Dynamik von El Niño und Southern Oscillation reagiert: Der Wechsel zwischen El Niño und La Niña ist dort lokal, aber auch global spürbar. Wenn wir also das Verhalten der Vergangenheit besser verstehen, könnten sich anstehende Veränderungen im Zusammenhang mit der Erderwärmung besser vorhersagen lassen“, erklärt Breitenbach.
Quelle: https://cordis.europa.eu/article/id/418081-cave-formations-uncover-hiddenhistory-of-past-climates/de
Forschungsergebnisse, die auf Proben aus der Tropfsteinhöhle Jiangjun im Südwesten Chinas basieren zeigten folgendes Ergebnis:
Reaktion des Monsunklimas auf Schmelzwasser in der vorletzten Kaltzeit
Dramatischere Folgen machten die Messungen der mikroskopisch kleinen Wassermengen sichtbar, die in den Stalagmiten eingeschlossen waren. Demnach verringerten die großen Mengen an Schmelzwasser, die vor 133.000 Jahren in den Atlantik austraten und die Ozeanzirkulation quasi zum Erliegen brachten, die Intensität der Regenfälle des Indischen Sommermonsuns in Südwestchina drastisch. „Die Studie entschlüsselt in noch nie dagewesener Detailtreue, wie das Monsunklima damals auf die Schmelzwasserimpulse reagierte. Wir haben damit einen großen Schritt vorwärts gemacht, um die globalen Folgen des heutigen vom Menschen verursachten Klimawandels besser zu verstehen“, fasst Hubert Vonhof die Ergebnisse zusammen.
Quelle: https://www.mpic.de/5079291/stalagmiten-kronzeugen-monsun
In der Zeitschrift Spectrum wurde folgender Text zu Forschungsergebnissen an Proben aus einer Höhle in Belize veröffentlicht:
Stalagmiten: Klimaarchive mit hoher Auflösung Mithilfe eines Stalagmiten aus einer Höhle in Belize konnten Forscher präzise die El-Niño-Ereignisse der vergangenen 30 Jahre rekonstruieren. Die Kohlenstoff-Isotope in dem Tropfstein spiegeln demnach das Wachstum des darüberliegenden Waldes wider, das seinerseits empfindlich auf kurzzeitige Klimaschwankungen reagiert.
Die Wissenschaftler um Amy Frappier von der University of New Hampshire hatten dem Stalagmiten in Abständen 20 Mikrometern rund 1300 Proben entnommen. Diese reflektierten nicht nur die alljährliche Trockenzeit, sondern auch die El-Niño-Ereignisse von 1974, 1983, 1988 und 1999. Damit könnten tropische Tropfsteine zu den wichtigsten terrestrischen Klimaarchiven in den Tropen werden.
Quelle: https://www.spektrum.de/news/stalagmiten-klimaarchive-mit-hoheraufloesung/606445
Wie wir aus der folgenden Graphik erkennen, stieg die Temperatur nach dem Ende der Eiszeit noch weiter an, um dann vor 6000 Jahren langsam wieder zurückzugehen. Am rechten Ende der Graphik der gegenwärtige Temperaturanstieg.
Dazu folgende Einordnung:
Der Großteil des Holozäns war etwas wärmer als das 20. Jahrhundert. Aufgrund seiner kulturgeschichtlichen Bedeutung wird die derzeitige Warmzeit als eigene erdgeschichtliche Epoche, das Holozän, vom Rest des Pleistozäns abgetrennt. Im Holozän schwankte die globale Mitteltemperatur nur noch um weniger als 1° C, regional sowie in höheren geografischen Breiten auch um einige Grade. Trotzdem sind zwei unterschiedliche Abschnitte zu erkennen (Abb. 1): Ein (vor allem im Sommer) wärmeres Frühholozän als heute und ein von einigen Jahrtausenden relativ kontinuierlicher Abkühlung geprägtes Spätholozän. Erst ganz am Ende der Zeitachse, im 20. Jahrhundert, erfolgte die Trendwende zu einer Wiedererwärmung, die teilweise auch anthropogen verursacht ist.
Quelle: https://www.zamg.ac.at/cms/de/klima/informationsportal-klimawandel/ klimavergangenheit/palaeoklima/12.000-jahre