Jüngere Dryas: Vulkanischer Kälteeinbruch statt Einschlag?

Einschlag oder Eruptionen? Schon seit Jahrzehnten streiten Geologen über den Auslöser eines Kälteeinbruchs vor rund 12.900 Jahren. Einige halten einen Kometen- oder Asteroideneinschlag für den Urheber, andere dagegen gehäufte Vulkanausbrüche. Neue Indizien für Letzteres liefern nun Analysen aus Florida und Texas. In Ablagerungen aus der Jüngeren Dryaszeit zeigten sich erhöhte Konzentrationen von Osmium und anderen eisenliebenden Elementen, deren Isotopenmuster eher zu einem vulkanischen Ursprung passt, wie das Team in „Science Advances“ berichtet.

Vor etwa 12.900 Jahren erlebte das Klima der Nordhalbkugel eine Art Rückfall: Nachdem die Eiszeit eigentlich schon vorbei war, schwächte sich die Nordatlantische Umwälzströmung (AMOC) ab und die Temperaturen fielen um einige Grad Celsius. Diese sogenannte Jüngere Dryaszeit dauerte etwa tausend Jahre und warf Europa fast in die Eiszeit zurück. Auch die prähistorische Clovis-Kultur in Nordamerika könnte dadurch ihren Niedergang erlebt haben.

Doch der Auslöser für diesen nacheiszeitlichen Kälteeinbruch ist bislang strittig. Einige Forschende halten den Einschlag von Meteoriten oder Kometen für die Ursache. Als mögliche Indizien dafür gelten Nanodiamanten, Schmelzkügelchen und die Anreicherung von bestimmten Elementen in Sedimenten und Eisbohrkernen aus dieser Zeit. Auch am Meeresgrund der Baffin Bay zwischen Nordamerika und Grönland haben Wissenschaftler auffallende Metallanreicherungen und Schmelzkügelchen entdeckt.

Streit um den Urheber des Kälteeinbruchs

Das Problem jedoch: Viele potenzielle Einschlags-Indizien könnten auch durch rein irdische Ereignisse entstanden sein, wie beispielsweise gehäufte Vulkanausbrüche – so die Argumentation anderer Geologen. Ihrer Ansicht nach deutet vor allem die Häufung von siderophilen, eisenliebenden, Elementen wie Osmium, Iridium, Ruthenium, Platin Palladium oder Rhenium in den Ablagerungen auf einen vulkanischen Ursprung der Kälteperiode hin.

Um die Streitfrage zu klären, haben Lucien Nana Yobo von der Texas A&M University und seine Kollegen eine Gesteinsformation aus der Jüngeren Dryas in Florida noch einmal genauer untersucht. Diese Page-Ladson-Fundstätte an der Küste der USA zeigt eine ungestörte Schichtfolge und gehört zu den am besten und häufigsten datierten archäologischen Stätten der Neuen Welt, wie die Forschenden erklären. Für ihre Studie analysierten sie die Isotopenverhältnisse von Osmium und anderen siderophilen Elementen in den Schichten rund um den Beginn der Jüngeren Dryas.

Verräterische Elementanreicherungen

Und tatsächlich: Die Schicht, die den Beginn der Jüngeren Dryaszeit markiert, zeigte eine abrupte Verschiebung der Isotopenverhältnisse von Osmium-187 zu Osmium-188. Dies deutet auf eine Anreicherung von nicht-radiogenem, nicht durch kosmische Strahlung erzeugtem Osmium hin, wie Yobo und sein Team erklären. Auch die Konzentrationen von Rhenium und weiteren siderophilen Elementen stiegen zu Beginn der Kälteperiode an.

Das Entscheidende jedoch: Diese Anreicherung und Isotopenveränderung stimmen mit dem für Vulkanausbrüche typischen Muster überein. „Die Fraktionierungsmuster der hochgradig siderophilen Elemente passen besser zu einer Anreicherung mit vulkanischen Aerosolen als zu dem von extraterrestrischen Einträgen erzeugten Muster“, schreiben Yobo und seine Kollegen. Ähnliches zeigte sich bei einem Vergleich mit den Analysewerten von zwei weiteren Fundstätten in Texas.

Eher vulkanische Aerosole als Einschlag

Nach Ansicht des Teams spricht dies dafür, dass es zu Beginn der Jüngeren Dryaszeit mehrere starke Vulkanausbrüche gegeben haben muss. Deren Gase und Aerosole verteilten sich in der oberen Atmosphäre der Nordhalbkugel und kühlten dadurch das Klima abrupt ab. „Die räumliche Konsistenz der Anomalien spricht für weitreichende Transportmechanismen der Aerosole“, berichten die Geologen. Dazu passt, dass es vor rund 13.000 Jahren gleich mehrere Eruptionen auf der Nordhalbkugel gab, auch der Laacher-See-Ausbruch in der Eifel vor 12.880 Jahren zählt dazu.

Tatsächlich hatten Forschende in einer früheren Studie gleich 30 Vulkanausbrüche vor Beginn der Jüngeren Dryas identifiziert, darunter vier Eruptions-Cluster in der Zeit vor 12.987 bis vor 12.980 Jahren. „Auch Schwefelwerte aus Eisbohrkernen in Grönland und der Antarktis deuten auf einen rund 110 Jahre anhaltenden Cluster von erhöhter vulkanischer Aktivität kurz vor Beginn der Jüngeren Dryas hin“, schreiben Yobo und sein Team. „Dies könnte kaskadierende Klimaeffekte ausgelöst haben, die zum abrupten Beginn der Jüngeren Dryas passen.“

Auslöser für langanhaltende Rückkopplungen

Allerdings räumen die Geologen auch ein, dass die Vulkanausbrüche allein nicht erklären können, warum die Kältephase der Jüngeren Dryas rund 1300 Jahre lang anhielt. Ihrer Meinung nach könnte die gut hundert Jahre anhaltende Disruption des Klimas durch die Vulkanausbrüche aber ausgereicht haben, um einen sich selbst verstärkenden Prozess in Gang zu setzen: „Langfristige Rückkopplungen durch das erneute Anwachsen der Eisflächen und die Störung der Ozeanzirkulation repräsentieren einen plausiblen und kohärenten Mechanismus für die Jüngere-Dryas-Kältephase“, betont das Team.

Yobo und seine Kollegen sehen daher in ihren Ergebnissen eine weitere Bestätigung für eine rein irdische Ursache des Kälteeinbruchs in der Jüngeren Dryas. „Dies bietet eine robuste Alternative zu den einschlagsbasierten Erklärungen und unterstreicht, dass auch gehäufte Vulkaneruptionen einen abrupten Klimawechsel auslösen können“, schreiben sie.

Quelle: Lucien Nana Yobo (Texas A&M University, College Station, Texas) et al., Science Advances, 2026, doi: 10.1126/sciadv.aec9030

© wissenschaft.de – Nadja Podbregar