#Fossile Zeugen einstigen Meereisverlusts

Was uns der Klimawandel bald bescheren könnte, gab es auch in der letzten Warmzeit, geht aus einer Studie hervor: In dem sogenannten Interglazial vor 129.000 bis 115.000 Jahren war der Arktische Ozean im Sommer eisfrei. Dies belegen Mikrofossilien von heute typischerweise in meereisfreien Bereichen vorkommenden Planktonarten in Sedimentbohrkernen aus der Nordpolregion. Die weitere Erforschung des letzten Interglazials könnte demnach zu einem tieferen Verständnis der Klimadynamik in einer Welt ohne arktisches Meereis beitragen, sagen die Wissenschaftler.

Überall auf der Erde macht sich der Klimawandel bemerkbar – doch besonders drastisch zeigt er sich im hohen Norden. Die starke arktische Erwärmung spiegelt sich dabei unter anderem im deutlichen Rückgang der Meereisbedeckung wider: Die Rekorde bei der sommerlichen Eisschmelze im Arktischen Ozean häufen sich. Prognosen zufolge könnte schon um das Jahr 2050 das Meereis im Spätsommer vorübergehend ganz verschwinden. Es handelt sich dabei nicht nur um ein drastisches Zeichen der Klimaerwärmung, dieser Meereisschwund hätte auch erhebliche Folgen. Denn das arktische Meereis spielt durch die Versiegelung des Wassers und die Rückstrahlung des Lichts auch eine wichtige Rolle im Klimasystem. Die schwindende Meereisbedeckung könnte dadurch Rückkopplungsprozesse auslösen, die das regionale und das globale Klima erneut erheblich beeinflussen.

Wann war das Nordpolarmeer zuletzt eisfrei?

Für weitere Prognosen und Klimamodelle wären deshalb Informationen dazu wichtig, wie sich das letzte Verschwinden des arktischen Meereises ausgewirkt hat. Doch wann war das? Der fragende Blick richtet sich dabei auf die letzte große Warmzeit – das Interglazial vor etwa 129.000 bis 115.000 Jahren. Damals herrschten früheren Studien zufolge ähnliche oder etwas höhere Temperaturen als heute. Unklar ist aber, inwieweit dies damals zu einem saisonalen Verlust der Meereisbedeckung im Nordpolarmeer geführt hat. Dieser Frage haben sich nun die Forscher um Flor Vermassen von der Universität Stockholm gewidmet.

Ihre Ergebnisse beruhen auf der Untersuchung von Mikrofossilien in einer Reihe von Sedimentkernen. Sie stammen von polnahen Standorten, die heute noch direkt unter den dicksten Teilen des arktischen Meereises liegen. In den datierbaren Schichten dieser Proben untersuchten die Wissenschaftler die mikroskopischen Gehäuse bestimmter Vertreter des Zooplanktons – sogenannter Foraminiferen. Unter diesen Organismen gibt es verschiedene Arten, die das Freiwasser bestimmter Meeresregionen besiedeln. Die jeweilige Spezies ist dabei an den Merkmalen ihrer winzigen Kalkgehäuse zu erkennen.

Eisfreiheit im Spiegel von Mikrofossilien

Wie die Wissenschaftler berichtet, fanden sie in den Bohrkern-Schichten aus dem letzten Interglazial die Mikrofossilen der Foraminiferen-Art Turborotalita quinqueloba. In jüngeren Ablagerungen sind sie hingegen nicht zu finden. Wie die Forscher erklären, handelt es sich um eine Spezies, die heute nur in den überwiegend eisfreien und saisonal produktiven Gewässern des Atlantischen Ozeans vorkommt. Offenbar gab es an den Orten der Probennahme demnach in der Warmzeit ebenfalls entsprechende Bedingungen. So konnten die Winzlinge damals aus südlicheren Bereichen in die polare Meeresregion einwandern. Mit anderen Worten: Aus dem Befund geht hervor, dass der Bereich damals während des Sommerhalbjahrs über längere Zeit nicht von Meereis bedeckt war, resümieren die Wissenschaftler.

Demnach war im Rahmen des letzten Interglazials offenbar ein Prozess weit fortgeschritten, der sich heute ebenfalls abzeichnet: die sogenannte „Atlantifizierung“ des Arktischen Ozeans. Die Feststellung, dass der Arktische Ozean damals saisonal eisfrei war, ist besonders besorgniserregend, da es in dieser Phase wohl nur wenig wärmer war als heute, sagen die Forscher. Ihnen zufolge wird durch ihre Studie nun die Bedeutung des letzten Interglazials für die Klimaforschung deutlich: „Unsere Ergebnisse belegen, dass diese Epoche ein geeignetes Analogon für die Untersuchung eines saisonal eisfreien Arktischen Ozeans ist, der voraussichtlich in diesem Jahrhundert auftreten wird“, schreiben die Forscher.

Der Studie sollten deshalb nun weitere Nachforschungen folgen, sagt Vermassen: „Um die Bedingungen in dieser saisonal meereisfreien Arktis während des letzten Interglazials zu verstehen, sollten nun Untersuchungen durchgeführt werden, die Hinweise auf die damaligen Meeresoberflächentemperaturen und andere Parameter liefern. Außerdem sind gezielte Klima- und ozeanografische Modellstudien für diesen Zeitraum erforderlich“, so der Wissenschaftler.

Quelle: Universität Stockholm, Fachartikel: Nature Geoscience, doi: 10.1038/s41561-023-01227-x

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